「電池」新突破--薄如鋁泊的「鋁電池」已開發成功

〔記者林曉雲／台北報導〕台灣師範大學、台灣科技大學、史丹福大學教授群，組成國際跨校合作團隊，找到好的碳材料（石墨）進行化學改良作為電極，成功研發出「像鋁箔紙一樣薄的鋁電池」，可充放電次數和電容量和現行鋰電池相同，團隊在美國已成立公司，朝向可應用產品之開發前進，預期鋁電池可用於電動機車、工業堆高機等，此研究在今年2月底登上國際知名「自然通訊」（Nature Communications）期刊。

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  台師大化學系特聘教授陳家俊和台科大、史丹福大學教授組成的團隊，成功開發「可充放電鋁離子電池」，b是在電子顯微鏡下的碳材料結構圖。（圖由台師大提供）

台師大化學系特聘教授陳家俊今早受訪表示，環保綠能當道，各國都在尋找新能源，坊間手機、電器及電動車最常用的鋰電池，因鋰元素在地球上的含量有限，成本高居不下，他與王迪彥助理教授（現已轉任東海大學）、史丹福大學Prof. Hongjie Dai、台灣科技大學化工系黃炳照教授，組成團隊所開發的「可充放電鋁離子電池」，和紙張一樣柔軟、可彎折，由容易量產的薄型導電材料所構成。

陳家俊表示，所有可氧化金屬均可作為電池，相對於鋰元素的稀少昂貴，鋁元素是地球上含量最多的金屬之一，在地殼中蘊藏量更豐富的金屬、約占地殼8％，鋁的製品在日常生活用品中隨處可見，例如：鋁箔紙、鋁罐等，鋁元素也具備如鋰電池的高能量密度與高放電電位之特性，取得成本相當低廉，鋁具有價格便宜與安全性等優勢，一直是世界各國電池儲能研究團隊鎖定研發的材料。

在過去全世界相關研究上，所遭遇到的問題是因電容量的限制，從而導致電池能量密度無法有效提升。陳家俊說明，團隊選定鋁片作為負極材料後，以各種規格的石墨（碳材料）作為正極材料，透過不斷嘗試各種材料及電解液成分，以找尋最佳性能組合，台師大負責鋁電池的電極研發改良，測試過市面上30種碳材料後，終找到一種適合的碳材料，再以化學方式進行有效改良，克服了鋁作為電池的限制和困難。

陳家俊表示，未來能針對不同需求與特性生產製造出的鋁電池，具有高穩定性及耐久性、相較於鋰電池，鋁電池的安全性高，即使受到外力破壞，也不須擔心引發爆炸災害，該技術未來在工業應用上相當具潛力，開發鋁電池作為儲電裝置，可用於工業堆高機、電動機車等等。