陳曦專訪|嶺大教授研發柔性鋰電池 「捲」起未來 應用至可穿戴式醫療裝備 減充電頻率
2024-12-17 11:43
隨着科技發展,電池在日常生活變得必不可少,但常用的鋰離子電池仍有不能變形、安全性低等缺點。嶺南大學教授陳曦和團隊研發「柔性電池」,並未有採用新型、昂貴的材料,而是僅透過改變組合方式,便使鋰電池能彎曲摺合和抵抗衝擊,減少因撞擊電池產生意外的機會。陳曦接受本報專訪時,形容柔性鋰電池將能啟發科技界,發展新型消費電子產品和新能源汽車,例如可彎曲的手提電話,但目前主要難題之一,是市場需求有限,令產品難以真正投入使用。
記者 蔡健行
嶺南大學跨學科學院院長及跨學科講座教授陳曦在訪問當日,帶同多個樣本展示,包括藏有電池仍可隨意彎曲的錶帶,以至已裝電池亦可自由彎曲的發熱頸枕等。這些樣本雖然可以屈曲,但使用的仍是鋰離子電池。
這些成品都採用了陳曦的「柔性電池」。他表示,柔性電池只是內部結構進行調整,便使電池能彎曲摺合,甚至抵受撞擊,「我們沒有對電池的電極材料做改動,也沒有用很新、很特別、很昂貴的材料。」陳曦以紙張做比喻,一般鋰離子電池製作模式有如將紙張捲起或疊層,「這種柔性電池的技術,就像既不用剪刀,也不用膠水,便將紙張伸縮或變成不同形狀。」
抵抗撞擊 以免阻礙逃生
陳曦舉例,現時一些電動車若遇上交通意外,或會因電池損壞導致車門無法開啟,而他製作的柔性電池,正因具有彎曲特性,可抵抗交通意外帶來的撞擊,減低電池因意外損壞的機會,以免阻礙逃生。他又稱,製造商亦可善用柔性電池容易彎曲的特徵,將電池放在車門、扶手箱等位置,善用空間,同時提升續航能力。
他又相信,新型電池亦可促進消費電子發展。雖然市面上已出現可摺疊屏幕的手提電話,陳曦形容這只是「過渡態」,屏幕之間的連接像「一戳就破」,「我們可以做得更薄,而且屏幕下方有電池支撐,那麼消費者也會有把握很多。」至於其他應用層面,包括將電池嵌入智能手錶錶帶,減少充電頻率;亦可放在穿戴式醫療裝備。
電池可反覆摺合彎曲5萬次
陳曦發明的柔性電池早在2018年已誕生,他透露,2020年已與內地電子產品公司京東方研發出可彎曲的手提電話「柔性腕帶手機」,電池可至少反覆摺合彎曲5萬次,「很倒霉的是馬上就來了個疫情,使得全球經濟下行之後,第一是消費降級,第二是消費者忍耐力上升,大家換手機的頻率明顯下降。」
陳曦坦言,將產品市場化面對不少挑戰,疫情後市場對高階科研的產品需求下降。他早前曾到深圳參觀「移動電子展」,「若要面向內地市場的話,內地實在太『捲』了,每樣產品都那麼便宜,我們高科技還能怎樣競爭呢?」他稱,電池的另一個市場是電動車,而內地正是最大的市場,但當地仍主要尋求壓低成本,而非重視安全性,坦言或只能待內地安全意識提高。
電動車適用 嘗試拓軍用市場
他透露,若電池大量生產,成本預計會比一般電池高一成。面對內地市場「內捲」,他目前嘗試轉向軍用市場。他訪問當日,正好帶同一套可用作士兵野外任務期間供電的電源,「我們還可以做得更薄,讓士兵放在腰部或背心內,甚至放在避彈衣。」
被問到技術的未來發展方向,陳曦笑言,「很多人問會不會怕被別人抄襲,我都把後面的整個技術路徑想好了,包括怎樣更換電芯、提高能量密度,包括讓外殼更具防衝擊性……我們都在一步一步布局。」不過,他坦言下一步發展前,仍應先將產品市場化,收集用家意見。
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