由智能手機、Notebook、相機到電動車等等，鋰離子電池（Lithium-ion battery）的角色一直不可或缺。不過鋰離子電池始終有一定壽命，電量會隨電池長時間使用而衰減。如果有方法可令電池壽命延長，對電子產品用家的使用體驗來說絕對是好事。最近美國馬利蘭大學王春生教授領導的團隊於《自然》期刊發表研究成果，毋須大費周章重新設計電池，低成本就可以延長鋰離子電池壽命。
每個鋰離子電池都有相同基本結構，包括一個負極和一個正極，它們之間隔著一層多孔膜，浸沒在電解液中。在充電和放電的過程中，鋰離子在這種液體介質中在電極之間快速移動。隨著時間的推移，電解液會分解，留下薄薄的納米尺度薄膜，來保護電極並穩定電池的運行。負極在電解液分解時，會自然而然形成稱為Solid-electrolyte interphase（SEI）的固態電解質界面。但陽極則因為存在於更加氧化的環境中，傳統的電解液在這些條件下，往往會過快降解，很難形成類似的保護薄膜。
針對這個問題，研究團隊表示重新思考了電解液本身的分解方式。他們借用了有機化學中常用的反應，讓電解液更容易接受電子轉移。這種微妙的調整使電解液能夠以受控的方式分解，引導它在正極表面形成均勻、穩定的塗層。團隊發現，他們可以調整正極保護層的成分，來控制其對電極的保護效果。較厚的、更具保護性的層能提升穩定性和壽命；而較薄的層則允許離子更快移動，以較高的功率和能量密度為代價換取較短的壽命。這項具創新性的設計不僅能提高電池的耐用性，還能保持其性能。
西班牙 CIC energiGUNE（一所能源儲存技術研究中心）的 Michel Armand 指出，如果能穩定形成正極－電解液界面，這項技術確實具有巨大潛力，是延長電池壽命重要一步。同時因為該方法是利用常見的化學程序，應能與現有電池製造流程相容，並維持安全標準。
這項新技術目前仍在測試階段，未知其延長電池壽命的具體程度。但王教授認為，此技術只是針對現有電池技術作相對簡單的調整，在完成安全性和循環測試後，很有可能真正進入消費者市場。未來的鋰離子電池將更具韌性和持久性，勢必為各類電子產品帶來了更多可能性。
來源：Nature、New Scientist、Tech Spot
