隨著電子產(chǎn)品成為生活中的必備品，從手機(jī)、平板到筆記型電腦，電池成為一種必備工具，使用這些隨身產(chǎn)品，離不開電池，所以，學(xué)術(shù)界與業(yè)界除了持續(xù)開發(fā)更方便以及更加輕巧的電子產(chǎn)品，也同步持續(xù)研發(fā)電池技術(shù)。
以目前鋰電池市場而言，隨著高功率（高電流輸出、高容量）、大型化，以及電動(dòng)車等車載應(yīng)用普及，鋰電池的安全度也成為當(dāng)前最重要的課題。
鋰陶瓷電池超薄可彎
國內(nèi)目前最受到矚目的電池技術(shù)，就屬輝能科技的FLCB（FPC Lithium-Ceramic Battery）超薄軟板鋰陶瓷電池，該種電池有0.32~0.36mm超薄厚度，并可進(jìn)行15~17mm的彎曲，且就算破損、打洞后也不會(huì)產(chǎn)生火花或爆炸，相當(dāng)安全。
輝能科技表示，F(xiàn)LCB超薄軟板鋰陶瓷電池可結(jié)合手表等，用于3C產(chǎn)品、綠能、電動(dòng)車、穿戴式配件或NFC等領(lǐng)域，像是搭配HTC One max手機(jī)推出的“HTC Power Flip Case可翻式電源擴(kuò)充保護(hù)套”應(yīng)用此技術(shù)，讓手機(jī)殼化身行動(dòng)電源。
工研院STOBA不起火
除了小型裝置的電池安全，電動(dòng)車電池安全已成為全球矚目焦點(diǎn)，在日本鋰電池產(chǎn)業(yè)有如教父級地位，更在2014年獲美國科學(xué)院頒發(fā)素有工學(xué)領(lǐng)域諾貝爾獎(jiǎng)之稱的“查爾斯?斯塔克?德雷珀獎(jiǎng)”（Charles Stark Draper Prize）的西美緒先生則說，“鋰電池使用的是有機(jī)電解液，但往往因電池的不當(dāng)使用而引發(fā)爆炸或起火”。
工研院研發(fā)出可防止鋰電池爆炸的高安全性電池材料STOBA，9月底授權(quán)日本亞太三井化學(xué)獨(dú)家制作及銷售專利使用，并將在2016年在臺(tái)成立STOBA生產(chǎn)據(jù)點(diǎn)，預(yù)計(jì)將可大幅提升鋰電池安全保障。
工研院表示，STOBA是一種奈米級樹枝狀結(jié)構(gòu)的高分子化合物，當(dāng)鋰電池發(fā)生異常，產(chǎn)生高溫時(shí)，會(huì)形成一道薄膜阻隔鋰離子間的流動(dòng)，穩(wěn)定鋰電池，可抑制電池內(nèi)部的溫度上升失控，避免爆炸。
Silican延電池壽命
以上研究多半著重于電池的安全性以及外觀的改變，而成大與業(yè)界合作的臺(tái)灣新創(chuàng)團(tuán)隊(duì)Silican正著手研究關(guān)于延長電池壽命的關(guān)鍵。該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)目前次世代矽電池中，其實(shí)電池壽命的關(guān)鍵在于內(nèi)部原料矽（Silicon）的縮放特性。
Silican技術(shù)長李奕錩表示，目前商用鋰電池以石墨碳粉為主要負(fù)極材料，目前單一規(guī)格內(nèi)容量已經(jīng)達(dá)到上限（360mAh/g），替代材料矽雖然可以達(dá)到3,900mAh/g的超高容量，但是因?yàn)槲诔潆姇r(shí)會(huì)破裂，造成分子損毀，進(jìn)而造成這種電池的不可逆以及循環(huán)壽命過短的問題。
Silican執(zhí)行長鄭尹瑋指出，該團(tuán)隊(duì)長期專注材料研究，發(fā)現(xiàn)了上述的破壞機(jī)制，也研發(fā)出減緩這項(xiàng)破壞機(jī)制的關(guān)鍵，目前開發(fā)出來的產(chǎn)品可以讓矽為原料的電池，容量達(dá)到2300mAh/g，也讓循環(huán)次數(shù)超過200次，目前仍然持續(xù)測試，預(yù)計(jì)明年初可完成500次的循環(huán)驗(yàn)證數(shù)據(jù)。
鋅電池可彎可充電
此外，除了鋰電池外，許多人也開始著手全新的電池材料，美國新創(chuàng)公司Imprint Energy正在開發(fā)超薄型鋅聚合物電池，未來將應(yīng)用在手腕配戴裝置上，他們還希望出售給穿戴式電子產(chǎn)品、醫(yī)療裝置以及環(huán)境感應(yīng)器制造商等。
該公司共同創(chuàng)始人兼總裁金凱（Brooks Kincaid）說，這種電池結(jié)合了薄膜鋰電池和印刷電池兩方面的最佳功能。一般薄膜電池含有活性元素，充電容量有限，制造成本高；印刷電池主要以鋅為原料，成本便宜，充電容量高，卻有無法重復(fù)充電的缺點(diǎn)。Imprint Energy研發(fā)的鋅電池?fù)碛袃烧邇?yōu)點(diǎn)，且鋅的環(huán)境穩(wěn)定性高，不再需要像對氧氣敏感的鋰電池，預(yù)先做好防護(hù)準(zhǔn)備。重要的是還可以彎曲1千多次。
成大鎂電池具競爭力
如果要說下一代最具電池潛力的原料是什么，大概就屬“鎂”，成大材料工程系教授洪飛義說，其實(shí)鋰非常不穩(wěn)定，因此用于電動(dòng)車，發(fā)生過許多車輛相撞起火或是自燃事件，但是鎂電池相當(dāng)安全，碰到空氣僅變成氧化鎂，且一般鋰電池在零下15℃的低溫下，電子產(chǎn)品若關(guān)機(jī)，再開機(jī)鋰電池就無法發(fā)揮作用，但是研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)出的鎂電池，經(jīng)研究證實(shí)在零下30℃的低溫下，電池仍可正常運(yùn)作，即使在55℃高溫也不會(huì)有問題。
洪飛義與成大貴重儀器中心陳冠仁博士組成的電池研究團(tuán)隊(duì)，積極投入“下世代鎂電池應(yīng)用技術(shù)研發(fā)”，洪飛義表示，世界各國都在找尋新一代更高效率的電池，鎂電池被視為最具發(fā)展?jié)摿Α?/p>
鎂電池容量較傳統(tǒng)鋰電池多出8~12倍，充放電效率提高5倍，洪飛義舉例，電動(dòng)自行車以傳統(tǒng)鋰電池充飽約180分鐘，但是鎂電池只需要36分鐘，他說，目前成大已經(jīng)取得鎂電池相關(guān)專利，該項(xiàng)技術(shù)可望成為臺(tái)灣未來的競爭力所在。
不過，洪飛義坦言，目前鎂電池的成本仍然因?yàn)殡娊庖簾o法降低，因?yàn)殒V電解液難以制作，目前都仰賴與國外購買，讓目前鎂電池較鋰電池貴3倍，但是成大已經(jīng)著手研發(fā)鎂電解液，若成功之后，未來鎂電池就具有充電快、便宜與安全特性，可望取代鋰電池。
