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電動車充一次電能跑更遠、手機充一次電能使用更久，是許多人對未來科技的期待，關鍵在於「更高效的電池」。為此，中山大學開發出創新的「逆向擴散」工程技術，可突破次世代「鋰硫電池」壽命短、穩定性不足等障礙，研究成果刊登於國際頂尖期刊《應用化學》。
國立中山大學材料與光電科學系助理教授葉昀昇指出，「鋰硫電池」的理論能量密度高達2600 Wh/kg，遠高於目前常見的鋰電池，被視為下一代電池明星，未來若能成功應用，電動車可能跑得更遠、儲能設備也能存更多電，成為全球科技競逐的重要目標；不過，鋰硫電池最大的問題在於「短命」。
葉昀昇說，鋰硫電池運作時，會產生一種叫做「多硫化鋰」的中間物質，這些物質會像迷路的小球一樣，在電池裡四處亂跑，造成活性材料流失，導致電池容量快速下降，稱為「穿梭效應」。為此，研究團隊設計出具有「分子導航功能」的奈米纖維中介層，並利用「逆向擴散控制」技術，成功在材料中形成均勻的「單原子鈷（Co-Nx）」催化位點。
葉昀昇解釋，這層新材料被放置在電池正極與隔膜之間，像是一套「智慧交通管制系統」，可讓不同反應物從不同方向慢慢靠近，精準依照不同路線排隊前進依序會合，不但能攔住亂竄的多硫化鋰，避免它們「迷路」，還能幫助它們更有效率的完成化學反應，讓電池運作更穩定，即使在快速充放電的情況下，仍能維持良好的循環壽命與穩定表現。
實驗結果顯示，與傳統只在表面塗上一層催化材料的方法相比，新技術讓催化中心分布更均勻、導電網絡更完整，同時使用更少金屬材料，兼顧效能與成本。葉昀昇表示，未來仍需進一步放大電池規模、進行長時間測試與製程優化，才能推向市場，但研究結果已為破解鋰硫電池壽命瓶頸提供全新思路。◇
