破解电动车续航焦虑！阳明交大开发新电池设计容量提升 167%

电动车的电池寿命与充电速度，一直是消费者关心的话题。阳明交大国际半导体产业学院教授苏育陞，颠覆锂电池传统设计，开发出新的电池设计，整体让电池容量提升 167%，为电动车动力电池与大型储能系统提供新的技术方向。

苏育陞领导的 BEST Lab（Battery Energy Semiconductor Technology Lab）研究团队，近期从一个看似颠覆传统的角度思考锂离子电池的设计方式，重新赋予储存电量有限的锂钛氧化物（Li₄Ti₅O₁₂，简称 LTO）新生命，为电池材料性能带来新的突破。

苏育陞解释，众多电池材料中，锂钛氧化物长期被视为最安全的负极材料之一，这与许多电池材料不同，锂钛氧化物在充放电过程中几乎不会产生体积膨胀，因此结构非常稳定，具有长循环寿命与良好的热稳定性，特别适合应用在电动交通工具以及大型储能系统等需要频繁快充的场景。

为了突破这项限制，苏育陞指出，研究团队重新检视锂离子电池的基本设计逻辑。传统观念认为，锂离子电池的电解液必须含有锂离子，电池才能正常运作。然而研究团队发现，对于结构极为稳定的 LTO 材料而言，电解液中的初始工作离子并不一定要是锂离子。

团队首次系统性证明，即使使用不含锂离子的钠离子电解液，LTO 仍然可以正常进行电化学反应。苏育陞指出，电池的容量、循环寿命与倍率性能，甚至优于传统使用锂离子电解液的系统。这项发现颠覆过去对锂离子电池设计的既有想像，并为提升 LTO 材料性能提供新的研究方向。

苏育陞说明，过去锂钛氧化物因为能量密度较低，能储存的电量有限，因此在电动车市场的应用始终受到限制，但在这种锂金属搭配钠离子电解液的设计中，真正负责储存能量的仍然是锂离子，钠离子则扮演关键的辅助角色。

苏育陞强调，少量钠离子会进入 LTO 的晶体结构，使材料产生微幅且可逆的晶格扩张，钠离子进入材料后，就像帮原本紧密的晶体结构撑开了一点空间，让更多锂离子能顺利进出材料，进而提升整体电池容量，同时仍保有材料原有的稳定性。

这项发表于国际期刊 Small Structures 的研究对电动车与能源产业具有重要意义，具备极高的安全性与长寿命，同时相较于锂元素，钠资源更加丰富且价格稳定，如果部分系统能以钠盐电解液取代昂贵的锂盐，对于大型动力电池与储能系统而言，也可能带来长期的成本与供应链优势。

（首图来源：阳明交大）