锂离子电池为储能技术领头羊，具有高能量密度、输出功率大与低自放电优点，除了是消费性电子产品中最常见的电池，也是电动车不可或缺的心脏，但该电池也不是毫无缺点，不管是容易起火燃烧还是不耐过充过放，都是为人诟病的安全性问题，因此各家研究所纷纷提出解决方案想改善电池，像是美国科学家近期便研发新型电解质，不仅成功提升锂电池安全性，库伦效率更达 99.2%。
电池由阳极、阴极、隔离膜与电解质构成，锂离子则透过电解质在电极两端游移，隔离膜主要功能为隔绝两极、防止电池自放电及短路等问题，但只要受到冲击或是撞击，就可都会造成电池短路或是爆炸。
只不过由于电极与电解质的化学特性，就算不碰撞或是撞击电池，危机也有可能悄悄而来。锂活性较强，在充放电途中锂离子容易沉积，阳极表面会因为锂沉积不均匀而形成树枝状晶枝，进而造成电池容量损失、充放电效率降低或是刺穿绝缘层，最终导致电池起火。
为了让消费者可安心使用手机与行驶电动车，目前各国厂商与研究所正孜孜不倦地寻找缓解晶枝生长的方法，致力于在不影响电池性能的情况下开发新型电解质，打造另一种电极，或是添加阻然溶剂。
美国西北太平洋国家实验室的美国环境分子科学实验室（PNNL/EMSL）则打造新型电解质，研发出阻燃局部型高浓度电解质（LHCE），其继承原本锂电池高浓度电解质（HCE）的优点，并改善界面反应的动力学与稳定性，成功解决锂电池安全性难题。
根据团队在《Joule》发表的研究，新型电解质会在阳极上形成一层高浓度盐簇，可让锂阳极不易生成晶枝与达到阻燃效果，即使在 5V 高电压下锂阳极也可以正常运作，600 次充放电循环后电容量仍可在 97% 以上，库伦效率更高达 99.2%。
▲ 点火试验指出，与传统电解质相比，浸泡新型电解质后的玻璃纤维（右）较不容易起火。（Source：EMSL）
PNNL 电池专家兼实验室研究员 Ji-Guang（Jason）Zhang 表示，稳定性与安全性兼具的优势可让人们更放心将锂离子电池用于电动车，且该研究也有助于其他科学家研发出类似且更加便宜的电池电解质。
研究也同时获得 Battery500 的支持，该联盟致力于打造体积更小、更轻、更便宜的电池，更希望可将电动车电池的储存电量提升 3 倍。
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（本文由 EnergyTrend 授权转载；首图来源：Flickr/massmatt CC BY 2.0）
