【明報專訊】用上鋰離子電池的電子產品日新月異，對高電容量的電池需求愈來愈高，然而，以石墨為電池負極材料的電容量有限，成為鋰離子電池發展的瓶頸。本地初創公司Volt 14研發出以高電容量的矽(Silicon)作為負極材料M1，解決矽材料使用上的多個問題，更可增加電池容量40%至75%。有關材料現正測試，料最快於2021年使用該矽材料的鋰離子電池會面世。

明報記者 林穎茵

現時只有先進的電池製造商於鋰離子電池的負極使用矽材料，含量亦不過5%至6%，原因是矽在充電時體積會膨脹4倍，放電後會收縮，充放電過程中物料會被破壞；另外，有別於石墨(即碳材料)，矽的導電效能不高，一般用於電池負極時需加入其他物質，該些化學物質會增加電阻令電池發熱；因此，即使矽比起碳原子理論上可結合逾10倍數量的鋰離子，能提高電容量逾10倍，但仍有很多問題需克服。

香港科技大學化學工程系博士畢業生、印度裔的Adam Haldar研究超過5年，研發出可用現行工業加工程序克服上述問題的矽材料。去年他與畢業於科大機械及航空航天工程學系的本科生、同為印度裔的Animesh Jha以矽的原子序號命名，在港創立初創公司「Volt14」，製成可用於鋰離子電池負極的矽材料M1。

電動車倘改用M1 重量可減180公斤

Jha表示，M1效能可大幅將電池負極的矽含量提高至60%，增加電池容量40%至75%。以Tesla Model S電動車為例，一輛車需逾7000粒鋰碳電池推動；若使用M1，同樣的電容量只需約4800粒電池，電動車重量可減輕180公斤，成本低30%。如以智能電話為例，如電容量不變，電池體積可縮小40%，電話內部有更多位置裝設其他硬件如鏡頭、處理器等；而如體積不變，電容量則會多75%。

最快2021年投入市場

Jha說，整個電池製造程序毋須改動，故成本不會大漲，反而因電池效能提高，令電池佔電子產品的成本降低。他們現與日本及內地多個電池製造商合作，做前期測試，料最快於2021年進入市場。該公司亦正研發第二代矽材料，其效能將比M1再高約20%，適用於要求更嚴格的重型電動汽車及機械。