鎂元素革命！科學家破解固態電池安全與壽命之謎

休士頓大學研究團隊近日取得重大突破，可能讓「低電量焦慮症」成為歷史。這項刊登於《自然通訊》期刊的研究，首次透過「原位掃描電子顯微鏡」技術，破解了困擾學界數十年的固態電池失效之謎。

「這項發現徹底改變了我們對固態電池運作機制的理解。」該研究通訊作者、休士頓大學電機與電腦工程系講座教授姚彥解釋，「關鍵在於鎂元素的新增，它能讓電池在更低壓力下穩定運作，不僅減少笨重的外殼需求，更大幅提升安全性。」

研究團隊發現，傳統鋰負極會隨使用時間產生微小空隙，這些空隙最終會合併成大型裂縫導致電池失效。經過系列實驗證實，新增微量鎂等合金元素能有效填補這些空隙，延長電池壽命。

「我們首次捕捉到電池運作時的微觀影像。」論文第一作者、現任休士頓大學助理教授的趙立宏興奮表示，「只需簡單調整電池化學配方，就能顯著提升效能，特別是在低壓環境下的表現。」

這項突破對電動車產業意義重大。現有固態電池雖具備高能量密度與防火優勢，卻需承受巨大外部壓力才能穩定運作。「透過化學配方的精準調控，我們成功大幅降低所需壓力，讓固態電池的商業化應用更進一步。」趙立宏補充道。

該技術同樣能改善手機等電子產品的電池安全，不僅降低過熱起火風險，單次充電使用時間也將大幅延長。布朗大學計算材料學專家齊嶽為研究提供理論分析支援，團隊下一步將探索其他可能提升效能的金屬元素。

「這不僅是技術突破，更是為全人類打造更可靠的未來能源儲存方案。」姚彥教授總結道。

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