紙電池夢幻現身 薄薄一片…能量好強

C. Debussy, Étude 11 pour les arpèges composés

【摘要2016.1.16.經濟日報】每日郵報（Daily Mail）報導，食鹽中的鈉，可能將成為發動新一代電池的能量。比起目前的鋰電池，鈉的原料產量更加豐富，也較為便宜，而且鈉電池不僅能量更充足、充電速度更快，壽命也較長。

這正是新推出「鈉離子電池」首款原型的法國國家科學研究中心（CNRS）團隊懷抱的夢想。研究人員還認為，鈉離子電池技術經升級後，將能儲存由風力或太陽能等再生能源產生的電力，克服目前再生能源發展的瓶頸。

CNRS發布的原型電池規格為18650，該型號占3號充電電池（AA）的大宗，也被用於筆記型電腦與特斯拉電動車。鈉離子在電池內的電解液中往返於正負極，完成充電與放電的循環過程。鈉離子電池的重量能量密度為90瓦時/公斤（Wh/Kg，指電池每公斤可產生多少能量瓦特 × 小時的能量），約為一般電池的一半，不過已與首款鋰電池不相上下，也比鉛蓄電池的潛在能量高出一倍。

科學家團隊指出，鈉電池技術將能帶來「無與倫比」的能量表現，不僅有可與鋰電池比擬的能量密度，還有著更長的壽命。在測試過程中，鈉離子電池能承受至少2,000次的充電與放電，且能量到末後並未減弱。相較之下，鋰電池只能使用400到1,200次。

此外，鈉離子電池充電速度較快，能非常迅速地釋出能量。另一個相當大的誘因則在於經濟效益，鈉的產量比鋰豐富1,000倍。

鋰是最輕盈且最具電氣化學潛能的金屬，是製作電池的完美材料，鋰離子電池的能量密度亦是數一數二，能釋出比一般鎳鎘電池高出一倍的能量。不過鋰相當稀有，且製造成本高昂。此外，鋰電池電路的波動性較大，必須加裝保護電路限制電壓與電流。

鈉離子電池計畫目前已從實驗室步入前製階段，不再只是將幾公克特殊陰極材料燃燒合成，而是以公斤規模製造。這將是推升能量密度、讓鈉離子電池邁向適合量產程度的一大步。

除了鈉之外，每日郵報還報導，瑞典林雪坪大學的研究團隊發現「紙」可能是未來電池的新希望。柔軟的紙張能儲存規模驚人的電力，而且還能摺疊彎曲成任何形狀，將是可用於再生能源的「夢幻產品」。

這種「電力紙」是由奈米纖維製成，類似於製造紙張所用的纖維。奈米纖維經過高壓水柱分解後，被製成厚度僅20奈米的紙張，外層再鍍上溶解的帶電聚苯乙烯塑料。