淡大團隊研發安全環保鋰電池材料

淡江大學化學工程與材料工程學系賴偉淇教授所帶領的研究團隊,近期在電池材料研究上獲突破性進展,解決傳統電池材料引發的環境污染痛點,開發出兼具安全與環保的「無氟(PFAS-free)似固態電解質」技術。這項兼具創新與永續價值的研究成果,登上英國皇家化學學會RSC旗下的國際頂尖期刊《Green Chemistry》封面。

傳統的鋰電池裡面裝的是液體,不僅容易漏出來,還有起火爆炸的安全疑慮。為此,科學家近年積極開發像果凍狀的「似固態電解質」。然而,過去在製造此類材料時,經常會使用到含有「氟」的高分子材料與溶劑。這類含氟物質(即 PFAS)在自然界中極難分解,被國際社會稱為「永遠的化學品」。因其會帶來長期的環境污染與生態負擔,目前已逐漸受到全球各國的嚴格執法限制,傳統材料正面臨被加速淘汰的危機。

為了打破這個環保僵局,團隊大膽捨棄含氟材料,改用常用於淨水器過濾膜的環保材質「聚醚碸(PES)」。這種材質不僅耐熱、堅固,而且完全不含氟,對環境非常友善。然而,PES應用於電池時存在導電效果欠佳的瓶頸。團隊發揮巧思加入「聚乙二醇(PEO)」,這個關鍵成分如同在電池內部鋪設了高速公路,大幅提升了鋰離子的傳輸效能。同時,讓整體材料變得更加柔軟、更容易吸附電解液。

這項創新不僅兼顧了安全與高導電率,整個製程還使用低污染的綠色環保溶劑,完美契合「綠色化學」的核心理念,成為一舉登上國際頂尖期刊封面的勝出關鍵。【記者  鄭昱庭整理報導】