
看不见的成份如何创造更安全、更持久的新一代电池? 谈到电池创新,大家往往联想到突破性材料或充满未来感的技术。但事实上,有些最重要的突破来自不起眼甚至寂寂无闻的元件,黏结剂就是其中之一。这种材料低调到在业界以外恐怕少有人知晓。 黏结剂就像「胶水」,负责将电池内的活性材料黏合起来。这个看似微不足道的成分却对电池制造的效率、寿命和安全性至关重要。随着电动车对更长续航力及更快充电速度的需求不断增加,黏结剂的角色日益重要。 高镍电池带来的挑战 问题不止于此。在电池的充放电过程中,高镍材料会反覆膨胀和收缩,逐步减弱电池内部结构,加速性能退化。此外,还可能引发其他不良反应,例如形成锂枝晶,即一种针状的锂沉积物,不但缩短电池寿命,更可能构成安全威胁。 重塑基本概念 它展示了每道微小所带来的重大力量和影响。透过先进的表面修饰技术,Multiflex-NR9 配备了特殊设计的酸性功能基团,能有效中和导致浆料过早硬化的碱性化合物。这令电极浆料的寿命由数小时大幅延长至十天,大大提升了生产灵活性并减少浪费。 除此之外,Multiflex-NR9 还进一步强化电池的内部结构。它优化了电池活性颗粒之间的黏结力,构建出更坚固的电极结构,以便更好地应对使用高镍材料所带来的多次膨胀和收缩。更稳定的结构有助延长电池寿命,即使经过多次充放电循环,电池也能保持稳定性能。 此外,Multiflex-NR9 还能有效减少电池内部的不良反应,例如透过提升捕获溶解金属离子的能力,抑制锂枝晶的生成及生长,同时减缓电池老化过程。这不仅让电池使用寿命更长,还提升了使用安全性。 高效能兼具成本效益 Multiflex-NR9 的另一优势是多功能性。它兼容多种电池化学结构,包括镍钴锰(NCM)、磷酸铁锂(LFP)以及磷酸锂锰铁(LMFP)等电池。让这项技术能灵活应对电池行业不断变化的需求,应用范围极广。 香港的策略优势 电池技术的未来,并非只依赖那些吸引眼球的创新突破,也仰赖许多幕后技术的默默耕耘。正是这些不为人注意的细节,让电池变得更可靠、更高效、更实用。有时候,改变行业的关键并非轰动的发明,而是那些静悄悄让一切变得更好的无名英雄。 了解更多: corporate@astri.org
挑战源于高镍电池愈来愈受业界欢迎。这类新一代电池能够储存更多能量,同时减少对昂贵钴金属的依赖,因此成为电动车制造商的首选。然而,高能量密度也带来了一系列问题。在生产过程中,高镍材料表面的碱性残留物会与传统黏结剂发生化学反应,导致用于制造电极的电池浆料硬化过快。这缩短了制造商处理材料的时间,大幅降低生产效率,并造成更多废料。
面对这些挑战,应科院的科研团队反其道而行,提出了一个崭新的构想:能否将黏结剂从附属材料升级为解决方案的核心部分? 随后便催生了Multiflex-NR9这个荣获 R&D 100 大奖的创新技术。
采用 Multiflex-NR9 的电池性能显著提高。经过 500 次充放电循环后,仍能保留约 93% 的容量;甚至在 1,000 次后,容量保留率仍超过 90%,明显优于传统黏结技术。更重要的是,应用此技术并不需要对现有制造流程进行大改动或额外增加成本,能轻松融入现有生产线,降低采用门槛。
Multiflex-NR9 凸显了香港在全球清洁能源转型中的一个独特机遇。与其在大规模电池制造上竞争,香港更应专注于开发应对行业挑战的技术解决方案,为业界创造价值并推动全球应用。这类创新正好体现了科研如何巩固香港作为未来出行及能源储存核心科技策源地的地位。