2026/05/13
圖文引用自：www.stheadline.com
全球邁向推動碳中和及發展可再生能源的趨勢，電池技術則是可持續能源基礎設施的重要一環，惟市面流通的電池存在不同缺點。城市大學的科研團隊透過早前獲批的「產學研1+計劃」撥款資助，致力研發高安全、高功率、低成本及更環保等優勢的水系鋅基電池系統，期望3年內建立年產能達1吉瓦時（GWh）的生產線，以解決大規模能源儲存面對的挑戰，提升未來基礎設施的用電安全。
目前市面上的鋰電池存在短路或過熱等風險，構成嚴重火災安全隱患；而大部分「不間斷電源（UPS）」備用系統的電池仍採用鉛酸電池，存在體積大、功率低等缺點，須額外配置大量電池單元以滿足瞬時功率需求，導致系統總體成本增加，亦令維護變得更複雜，限制了系統的靈活度。
2020年，長年帶領研究團隊研發水系電解質電池的時任城大材料科學及工程學系支春義教授，於電池安全性與效能提升方面取得重大突破，並與團隊的唐子傑博士推出「水系鋅基電池」。它們以鋅金屬為主要電極材料，並以水作為電解液，徹底消除鋰離子電池的火災與爆炸風險；加上鋅資源豐富、可回收且無毒，相比鋰電池的製造與回收過程更環保、更低成本。
團隊為進一步提升新電池的性能與應用價值，採取了3項措施，包括優化鋅負極材料的結構與表面處理，抑制鋅枝晶的形成以延長電池壽命；於正極材料表面塗抹穩定保護層，以提高電極的抗溶解能力和循環穩定性；以及研發兩層結構的複合隔膜，進一步提升電池的安全性和性能。
採用多項技術提升電池性能
同時，團隊亦提升一系列關鍵製造技術，例如精確控制拉漿、碾壓塗敷、極片裁切、極耳電焊、極片卷繞和真空注液等，冀提升電池的一致性、機械強度、能量密度和迴圈壽命；另外亦會開發適用於鋅基電池的嶄新系統，包括電池管理系統（BMS）、電源控制系統（PCS）和高效散熱系統，以即時監測電池狀態，確保系統運行穩定、防止過熱及提升整體的可靠程度。…
