降低鋰電池起火風險！臺科大王復民助力綠能產業發展獲有庠科技發明獎

(中央社訊息服務20241125 13:57:04)為了在2050年達成淨零碳排的目標，政府針對能源、產業及生活等方面提出相關策略，其中鋰電池在電子產品、車用電池及儲能系統中扮演關鍵角色，然而，鋰電池爆炸起火的災害卻時有所聞。國立臺灣科技大學應用科技研究所特聘教授王復民致力於電池與有機材料研究長達20年，他透過在鋰電池正極材料中加入新開發的寡聚物添加劑，降低電池起火爆炸的風險，並維持電池性能與壽命，榮獲2024有庠科技發明獎綠色科技類獎項肯定。

王復民說明，鋰電池是目前儲存能量最高的電池，若要提升鋰電池安全性、還要能維持性能並不容易，他比喻兩者就像翹翹板，「希望電池安全，那性能就會降低；性能、效率越好或越易使用，使用的風險就會提高」，如何兼顧風險與性能，正是「鋰電池正極材料製備方法」的研究核心。

王復民利用添加劑使電池內的活性物質表面形成鈍性膜結構，防止電池正極中的三價或四價鎳離子還原成二價鎳離子，穩定電池內的化學反應，有效解決鋰電池在高溫高電壓下的安全問題，並在保持性能的同時，延長使用壽命。這項技術雖然會增加每公斤約3%至5%的原料成本，但安全測試通過率倍增，在成本和安全性之間達到合理的平衡，因此深受業界青睞。

鋰電池在儲能技術上的應用廣泛，常用於儲能櫃或不斷電系統，特別是對24小時不間斷運行的半導體廠，鋰電池是保證穩定運作的重要工具。平時儲能櫃多處於靜置狀態，只有在停電或電力故障時啟動，因此相關產業對鋰電池的安全性要求特別嚴格，並持續投資鋰電池技術的改進與升級。

儘管如此，王復民也坦言鋰電池沒有100%的安全，現有技術只能將風險盡量降低，或是延長使用者在電池起火或爆炸時的逃跑時間。他提到，理想的狀態是鋰電池在發生故障時不會起火爆炸，而單純只是失去功能，「讓它安靜體面的結束作為電池的一生。」

「鋰電池正極材料製備方法」已在台灣、美國和中國取得專利，並應用於多家鋰電池製造商，其中包括韓國三星的多款手機和平板電腦正是使用王復民技術，以提升安全性、壽命及電池性能。臺科大的研究團隊也持續與至上電子公司合作，在臺科大新竹分部建立試產與驗證實驗室，針對電動車的特殊需求改良鋰電池技術，預計未來將在電動車市場擁有更廣泛的應用。

「產業界的問題就是我的研究題目」，王復民積極與業界進行合作，使研究成果更趨近於市場需求，此外還可以透過廠商進行更深入的分析、評估，例如：將鋰電池實際安裝在不同的電力系統中，由廠商分析哪一種電力系統更適合該款電池。廠商也會將成果做反饋，讓王復民可以進行後續調整或新的技術研發，實現雙贏局面。

王復民接下來的研究方向將強調綠色環保，他表示，因生產鋰電池需要使用鎳、錳等重金屬，要完全「綠色製造」有相當難度，但或許可以在外觀、包裝朝向使用綠能材料為發展方向，或是開發二氧化碳電池、環保有機高分子電池等，讓電池的製造與回收更加友善。

隨著鋰電池技術的快速發展，未來的市場需求將更加多元，王復民也致力於協助政府建立相關法規，讓鋰電池的安全性更加受到重視，並期待未來可以協助產業技術發展，為全球綠色科技的推廣與應用貢獻力量。