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2018-05-01成大團隊研發環保鈉電池 能減少對環境的危害
437 期
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【本刊訊】電池，是一種儲存化學能轉換成電能的裝置，在日常生活中隨處可見也唾手可得。不過，由於幾乎市面上所販售的電池內部都包含電解質等有毒物質，因此，使用完後的電池需透過回收，以降低對環境的汙染。有鑑於此，由成功大學材料系洪飛義、呂傳盛教授所帶領的研究團隊嘗試開發出一種無毒電池，能減少對環境的影響。
目前，日常生活中所使用的電池都含有電解液等有毒物質，雖然在某些高科技產品中使用的鋰電池污染較小，但其電池分解或水解時的產物也會帶來一定的腐蝕性和毒性。所以，研究團隊以「無毒」為前提進行發想，進一步研發出的環保鈉電池，此種電池沒有爆炸困擾，廢電池也不需特別處理；適合做為風力發電、太陽能發電等儲電系統，並且放置在農業區或水源區，也不會危害環境、造成汙染。
研究團隊最初的構想是希望研發出無毒且價格便宜的電解液，在經過多次不同溶液的配方與各方面嘗試後，最後選用常被工業用來當作洗滌劑的磷酸鈉，將其粉末稀釋成為鈉離子電解液。由於採用鈉離子的電解液，因此電池中的正、負極其中之一必須以鈉為主體。所以，團隊以碳為負極，而正極的部份則試著使用包括氧化鈉在內的各式鈉氧化物，從中發現「鈉錳氧」、「鈉鐵氧」都能發揮電化學特性，且穩定性高。
研究團隊表示，這項電池的發現，從一開始的發想到成功研發出此環保型鈉電池，前後所花費的時間不到1年。而能夠迅速獲得這項成果，主持人洪飛義表示，由於團隊中的研究生多來自不同領域，包含有地球科學、化學和材料等不同科系、背景的長才，因此研究人員在相互相輔相成之下，才能快速、有效率的將此環保電池研發出。
洪飛義指出，電池當中的電解液價格不便宜，以市售來說目前1公斤約臺幣2萬元，而團隊所研發出的鈉電池，其中所需填充的磷酸鈉1公斤則為臺幣300元，價格相差甚鉅。而若是正極以鋰為主體粉末的電池，每公斤約20美元，但是以鈉為主體粉末的正極，1公斤則約3美元。整體來說，實驗室所研發出的鈉電池，綜合其材料成本只有鋰電池的5%。
雖然成本降低，不過研究團隊也表示市售鋰電池的發電量為120 mAh/g，而此環保鈉電池的發電量則為60 mAh/g，大約只有鋰電池一半的發電量。但若以安全、環保、生態等角度來看，如果可以將環保鈉電池導入大型風力發電或太陽能發電儲能系統，未來即使遇上天災使儲電相關設備受損時，也不必擔心有環境危害等問題。
新聞來源：成功大學，〈成大材料系洪飛義團隊研發出環保鈉電池〉，2018年4月11日。