2026/09/30
圖文引用自：www.eurekalert.org
香港科技大學（科大）帶領的研究團隊近日在電池儲能技術上取得重大突破，有望大幅延長智能電話及電動車電池的壽命。團隊以人體軟骨為靈感，研發出創新的「仿生軟骨納米塗層」，可從源頭有效抑制電池正極物料的老化與損耗。新技術不僅能讓電池在經歷千次充放電後仍維持極高容量，更為下一代高穩定性鎳基鋰電池的產業應用開闢嶄新路徑。
是次研究由科大化學及生物工程學系講座教授陳國華教授帶領，團隊成員包括科大化學及生物工程學系研究助理教授兼科大博士畢業生劉強博士，以及化學及生物工程學系博士後研究員劉雨桐博士。部分工作是劉雨桐博士在香港理工大學（理大）攻讀博士期間完成。該研究已於國際頂尖學術期刊《自然─納米技術》上發表，論文題為「透過記憶聚合物納米塗層在易碎電池正極活性物料中實現應力的動態去局域化」。
「人類軟骨」啟發高能量電池技術突破
鋰離子電池廣泛應用於智能電話、電動車及各類電子產品。隨着全球對高能量電池的需求與日俱增，高鎳正極材料被視為電池發展的重要方向。然而，這類材料在充電及放電的過程中，會因為鋰離子的頻繁嵌入及脫出，而導致體積變化，並產生顯著的內部應力，繼而導致「晶間開裂」（intergranular cracking），長遠影響電池容量和使用壽命。
為解決此難題，研究團隊從人體關節中的軟骨組織得到靈感。團隊表示，人體軟骨能改變形態分散外來應力，保護骨骼免受損傷。團隊將這機制應用在電池的納米設計上，研發出兼具強度及變形能力的聚合物塗層p(BA-V4D4)，並透過「引發式化學氣相沉積」（initiated Chemical Vapour Deposition，iCVD）先進技術，在電池的初級顆粒表面沉積一層厚度約14納米、均勻覆蓋的聚合物層，為電池脆弱的內部晶界建構如人體軟骨般具緩衝作用的保護層，從而維持電池長時間循環的穩定性。…
