台湾清华大学研发全新电池材料

据台湾中央社报道，手机等3C电子产品当道，产业极力追求体积更小、电量更高的电池，台湾清华大学团队研发红磷材料，有助于提升锂电池充电量，能做出更小、更轻、续航力更佳的电池。

台湾清华大学化工系教授段兴宇的团队研发出全新电池材料掺碘的红磷纳米粒子，更用它做出全球第一个红磷为负极的全电池，也就是可实际使用的电池，研究成果登上国际期刊，美国化工界影响力最大的科普杂志也撰文报导。

段兴宇表示，锂离子电池广泛使用于3C商品，但一次充电能使用的量迟迟无法提升，关键在于负极使用的石墨材料电容量已达极限，过去曾有学者想以理论电容量达石墨7倍的磷来替代，但磷虽然可蓄存的电量高，但几乎不导电，即使好不容易把电充进去，只要充放电几次，磷材料就会因急剧膨胀而破碎。

该团队耗时1年多，实验数百种材料后，终于发展出溶液合成法，使用三碘化磷为原料，在室温下只要5分钟就可合成出掺碘的红磷纳米粒子，电导率瞬间提升为原来红磷的100亿倍，且这种新材料在经过数百次充放电后，仍然稳定不破裂。

论文第一作者、清大博士生张维中透露，成功关键在于反向思考，以往研究人员尝试合成纳米磷化物时，多使用高温下才能释放磷的前驱物，他在一次偶然实验中，试用沸点较低的前驱物三碘化磷，产生意想不到的效果，因此重新设计实验，成功在室温下制造掺碘的红磷纳米粒子，也是全球首例在室温下合成出红磷奈米材料。

段兴宇表示，磷是地表上最丰富的元素之一，便宜易取得，使得新材料的潜力无穷，若改用掺碘的红磷纳米粒子，可做出更小、更轻、续航力更佳的新材料电池，目前团队已着手申请专利，未来将尝试把掺碘的红磷纳米粒子应用在钠离子电池上，希望降低大型储能电网的成本与提高可用的电容量，为新一代电池研发带来革命性突破。