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为研发安全性与性能兼具的电池，科学家不断推出新研究，最近美国哥伦比亚大学带来全新的电池技术，透过开发纳米氮化硼（BN）防护薄膜，成功提高固态电解质的稳定性与延长电池寿命。
锂电池的安全问题主要来自于锂金属活性强，传统锂电池电解质也多是由盐与有机溶剂制成，腐蚀性高也较容易起火，使得锂电池存有爆炸风险。若是用陶瓷固态电解质取代传统液态电解质，将能有效降低易燃性跟抑制锂晶枝生成，打造更安全的电池。
只不过锂金属容易腐蚀固态电解质材料，科学家还需要帮固态电解质研发一款稳定性高、电子绝缘又轻薄的「背心」，让固态电解质不会受到锂金属腐蚀，又可以顺利传递锂离子。
对此，哥伦比亚大学工学院组成的团队已找到解决办法，透过在锂电极跟固态电解质之间打造 5~10 nm 厚保护背心：纳米氮化硼（BN）薄膜，隔离锂金属跟固体电解质的电接点。
团队指出，氮化硼跟锂金属的化学、机械稳定度不错，电子绝缘度高，研究团队研发的氮化硼薄膜也存有本质缺陷（intrinsic defect），可隔绝电子但不会阻止锂离子通过，论文主要作者 Qian Cheng 表示，过去研究多采用 200μm 厚的聚合物保护层，而团队新型保护层仅 5-10nm，不会影响电池的能量密度。
除此之外，该薄膜制作方法也不难，他们采用常见的气相沉积法来打造氮化硼涂层，可轻松建造大规模且轻薄的薄膜。团队指出，透过全新的「防锂背心」，他们已成功延长锂电池的寿命。
目前研究员也正将此方法应用在其他固态电解质上，希望能进一步最佳化薄膜，打造性能与寿命兼具的电池。
锂离子电池应用广，手机、电动车与锂电池储能系统都包含在内，只不过近年锂电池起火爆炸事件频传，从先前的手机、笔电爆炸，到日前的美国电池储能厂爆炸事件，安全性已成为锂离子电池的硬伤，而虽然该团队尚未公布相关数据，但若固态电解质电池研发有成，将有助于提升锂电池安全性。
Source：科技新报
图片声明：封面图片来自正版图片库——拍信网。
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