南韓國立蔚山科學技術研究院（UNIST）近期成功在電動車電池有所進展，透過新型鋁空氣電池，可為車主提供輕便、高能量密度又無爆炸風險的行車體驗，駕駛也可以輕鬆更換電池組，解決電動車充電速度慢的挑戰。
電動車可說是將來的交通主力，各個廠商與科學家都絞盡腦汁想在這領域分一杯羹，其中鋰離子電池雖然是當今電池主流，不過該技術也同時具有容易起火燃燒與不耐過充過放等缺點，因此各家研究所紛紛提出解決方案或是瞄準另一種電池。
鋁空氣電池為備受關注的電池技術之一，該電池是從空氣中的氧氣與鋁的反應產生電能，這意味著它們不能以常規方式來充電，駕駛僅需更換鋁板和電解質就可再次上路，未來也不用花費長時間來等待電動車充電時間。
只不過雖然鋁空氣電池優點多多，但它也有不少缺點，像是陽極成本較高、如何消除電解質副產物（byproduct）等都是個難題。因此 UNIST 研發出銀-錳氧化物催化劑，打造全新的鋁空氣流體電池（Aluminum-air Flow Batteries），將有助於解決上述挑戰，進一步擴大鋁空氣電池的商業應用。
研究團隊為了最佳化氧還原反應，打造出銀奈米粒子晶種（seed-mediated）的銀錳奈米板結構，他們發現銀原子可以遷移到晶格中，並重新排列錳氧化物結構，進而產生大量的表面差排（dislocations）。
實驗也顯示，與傳統的鋁空氣電池相比，新型鋁空氣電池的放電容量（discharge capacity）增加 17 倍；銀-錳氧化物催化劑的性能不僅與傳統鉑催化劑相當，銀更是比鉑便宜 50 倍，有望降低催化劑的使用成本。
新型鋁空氣電池的能量密度也高於傳統汽油，UNIST 能源與化學工程學院教授 Jaephil Cho 表示，汽油能量密度每公斤為 1,700 Wh，新型鋁空氣電池則是 2,500 Wh，也就是說人們只要利用 1 公斤的鋁，就可以打造續航里程達 700 公里的電池。
論文第一作者 Jaechan Ryu 指出，新技術可避免電池副產物沉澱與貴金屬在空氣中溶解。新型催化劑也有助於提高電池壽命與能量密度，UNIST 團隊認為新電池不僅可提升電動車續航里程，還可以增加電池的安全性，顯然對於新型鋁空氣電池的成本效益比與性能相當有自信。目前研究已發表在《Nature Communications》。
- Novel Catalyst for High-energy Aluminum-air Flow Batteries
- Aluminum-Air Flow Battery Innovation Could Improve Electric Vehicle Range, Overcome Slow Charging
（本文由 EnergyTrend 授權轉載；圖片來源：UNIST）
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