【教育要闻】中大用护肤品成分 研发不易燃锂电池

2020-05-15 00:00

常用的手机、手提电脑等电子设备依靠锂离子电池发电,惟电池过热引发火灾或爆炸等事故屡见不鲜,安全性成疑。中文大学工程学系副教授卢怡君,以护肤品常用的「锁水分子」聚乙二醇(PEG)为原料,成功研发不易燃的新型水系锂离子电池,且能提供较现有同类产品高的稳定电压,成本则大减八成六,预计最快三年后推出市场。

有机电解液是锂离子电池的主要成分,致力研究电池安全性的中大工程学系副教授卢怡君指,有机电解液含有毒性且易燃,一旦电池短路释出热能,便会令有机电解液燃烧,甚至爆炸,故科学界正研究以水系电解液取代,以增加锂离子电池的安全性。

卢怡君指水分子具高活性,一旦电压过高,就会分解成氢气及氧气,令水系电解液锂离子电池无法达至商用标准,现时常以大幅增加水系电解液中锂盐浓度比例至八成半或以上,来增加电压,「但电池的制作成本和毒性同时大增,破坏环境,无助解决问题。」

为减低水系电解液中,水分子的活性以增加电压,卢怡君忽然想到可在水系电解液中,加入高浓度的护肤品常用「锁水分子」聚乙二醇,拟造「分子拥挤」现象,抑压水分子活性来「把水锁住」,经两年研究证实,新型水系电解液不易燃,其中锂盐浓度比例大幅减少至三成,让弃置时更为环保。

卢怡君指,以新型水系电解液制成的锂离子电池,效能与传统锂离子电池及现有水系电解液锂离子电池接近,能产生达到商用标准的三点二伏特稳定电压,且能充放电三百次,制作成本亦由以往每公斤七至二十美元(约五十四至一百五十五港元),大减八成六至每公斤约一美元(约八港元)。

该研究获香港研究资助局约八十万元,卢怡君透露已为新型水系电解液申请专利,并计画申请科研基金,进一步加强新型水系电解液的效能,如增加充放电次数至一千次、稳定电压进一步提升到四至四点五伏特。

卢怡君指新型电解液提供一个全新平台,让很多在现有水系电解液中不能使用的电极材料发挥作用,有助研发更安全、低成本、环保的储电系统,「由于制作过程简单,预计三至五年内便可成功商品化,并投入市场。」

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