大公網4月13日訊（記者唐曉明）香港中文大學（中大）機械與自動化工程學系助理教授盧怡君及其科研團隊，最近研發了一種高能量新型鋅-碘溴液流電池，刷新了目前水系液流電池能量密度的紀錄。這項突破性的成果近日在國際知名學術期刊《能源及環境科學》（Energy & Environmental Science）發表，並獲英國皇家化學會旗下雜誌《化學世界》（Chemistry World）重點報道。

　　水系液流電池是兩種電解液通過離子交換來產生電能的裝置，具有安全、環保、系統設計靈活、壽命長達數十年的特點，是一種極具發展潛力的新型儲能系統。盧教授的研究團隊在鋅-碘液流電池中添加溴離子(Br-)後，其能量密度即時提升至高達每升101 瓦時 (Wh L-1)，創造了水系液流電池能量密度的新紀錄，與未添加溴離子(Br-)前相比，電池容量增加了至少20%。

　　鋅-碘液流電池以高溶解度的碘化鋅作為主要的活性電解液原料，碘離子(I-)和鋅(Zn)分別作為正極與負極的電化學活性物質。該電池中含有一些游離的碘二離子(I2)，在充電時，碘離子(I-)為穩定碘二離子(I2)，與之結合成為碘三負離子(I3-)，使鋅-碘液流電池的循環性保持穩定（經50圈充放電循環後，電池容量保持率高達95%）。然而，那些充當穩定劑而失去自由的碘離子(I-)，其在提升電池容量方面的功能白白被浪費。

　　團隊其後研發了鋅-碘溴液流電池，首次創新地提出在碘溶液中添加溴離子(Br-)來作碘離子(I-)的「替身」。溴離子(Br-)與碘二離子(I2)結合成為碘溴離子(I2Br-)，同樣可發揮穩定循環性的作用，而被釋放的碘離子(I-)則可增加電池容量。

　　這種能量密度和循環性能兼備的新儲能系統非常適合應用於市場日益龐大的電動汽車。盧教授表示：「電動汽車如應用這種電池，可大幅降低價格，行駛里程也更長。同時，這種電池更安全，不怕普通的碰撞，這對電動汽車的安全性很有好處。事實上，有一些電池公司已向我們表示有興趣一起合作將技術產業化，我們相信，這項技術有望在未來應用到更高效、更便宜及更大規模的能源儲存上。」

　　該項技術發明，經實驗證明有效將所有以碘化物為主的電化學儲能系統的最大理論儲能容量再增加三分之一。在接下來的科研探索中，團隊將致力研發低廉且性能良好的電極材料和膜材料，以繼續優化這種具備前景的儲能系統。