突破性金屬設計！固態電池低壓運作時代來臨

鋰離子電池從電動車、筆電到吹葉機無所不包，但能量密度有限且偶有過熱風險。科學界數十年來持續尋找更安全的替代方案，如今喬治亞理工學院的研究團隊帶來革命性突破——透過創新的金屬組合，讓固態電池在更低壓力下就能穩定運作。

機械工程與材料科學系Matthew McDowell教授團隊發現，將傳統鋰金屬與柔軟的鈉金屬結合，竟能大幅改善固態電池效能。這項刊登於《Science》期刊的研究，解決了固態電池商業化的關鍵障礙：過去必須施加高壓才能維持電極接觸，導致電池體積笨重。

「現行固態電池需要比本體更大的金屬壓板，嚴重影響實用性。」McDowell解釋。團隊成員孫根潤博士主導的實驗顯示，加入鈉金屬後所需壓力顯著降低。雖然鈉在電池系統中不具活性，但其柔軟特性意外成為關鍵——在控制環境中，戴手套的手指甚至能在鈉金屬表面留下壓痕。

研究團隊更首度將生物學的「形態發生」概念引入材料科學。這種解釋生物組織演化的理論，完美詮釋了鋰鈉合金在低壓下的自適應行為。作為跨校合作計畫的一環，該電池成為首個驗證此概念的實用案例。

這項突破意味著未來可能出現續航倍增的手機電池，或單次充電能跑500英里的電動車。團隊已為此技術申請專利，雖然固態電池距量產尚有距離，但此進展已大幅縮短與鋰離子電池的競爭差距。McDowell實驗室正持續測試其他材料組合，朝更高效能邁進。

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