當今鋰離子電池多採用有毒、易揮發的有機液態電解質，為提高電池安全性，有科學家轉移目標瞄準固態電解質，更以木材纖維素開發出薄如紙張、可隨意彎曲的固態離子導體。
鋰離子電池陰陽兩極中，隔著負責傳遞鋰離子的電解質，這些電解質多為液態凝膠體，電池難以減重，液態電解質也具有可燃性，高溫下不穩定、設備短路有起火風險，低溫也容易凍結。另外，電解質也讓充放電過程中容易產生晶枝，有可能降低電池的容量、性能與壽命。
不過既然缺點多多，鋰離子電池怎還是以液態電解質為主？主因是以玻璃、陶瓷為主的固態電解質太過昂貴且不易量產，雖然身具安全性足夠、能量密度高、重量輕等優點，陶瓷材料又能有效傳遞離子、充電速度快，但材料較脆硬，在充放電過程中難承受壓力。
對此，美國布朗大學和馬里蘭大學把目光轉到「木材」上，認為纖維素奈米纖維（Cellulose Nanofiber，CNF）或許有機會應用在電池中。奈米纖維素來自紙漿的生質材料，把植物細胞中的纖維素作奈米級的纖維分離，形成纖維寬度 3〜100 奈米、長度 5 微米的極微細纖維材料。
團隊將銅與奈米纖維素結合製成新型固態離子導體，其離子導電係數（ion conductivity）可與陶瓷材料媲美，比其他聚合物離子導體高 10~100 倍，團隊指出，銅有效擴大纖維素聚合物鏈之間的空間，形成「離子高速公路」，可有效加速鋰離子傳遞速度。
（Source：布朗大學）
馬里蘭大學材料科學與工程系教授 Liangbing Hu 示，新型離子導體在所有固態電解質中，創下最高離子電導紀錄。
新型固態離子導體薄如紙且足夠柔韌，團隊相信該材料足以承受電池充放電循環的壓力，團隊認為，它既能應用在固體電池電解質，可以當成固態電池陰極的離子導電黏著劑。
有不少科學家認為，固體電解質是實現鋰金屬電池的重要一環，可以突破電池能量密度瓶頸，最終延長電動車與電動飛機的續航里程。
- Next-gen battery electrolyte made from wood offers record conductivity
- New material could pave way for better, safer batteries
（首圖來源：pixabay）
