陽明交通大學國際半導體產業學院蘇育陞教授領導的BEST Lab團隊，近日開發出突破性的鋰離子電池設計，成功將過去能量密度受限的鋰鈦氧化物（LTO）電池容量提升高達167%。這項創新技術為電動車動力電池與大型儲能系統的發展，提供了解決續航里程與壽命焦慮的全新方向，有望為能源儲存領域帶來顛覆性變革。

事實陳述：陽明交大新技術大幅提升電池性能

這項由陽明交大國際半導體產業學院蘇育陞教授帶領的BEST Lab（Battery Energy Semiconductor Technology Lab）研究團隊，重新審視了鋰離子電池的傳統設計邏輯。他們聚焦於被視為最安全的負極材料之一「鋰鈦氧化物（Li₄Ti₅O₁₂，簡稱LTO）」，透過顛覆性的思維，成功克服了LTO材料長期以來能量密度較低的應用瓶頸。蘇育陞教授指出，傳統上認為鋰離子電池的電解液必須含有鋰離子才能運作，但研究團隊首次系統性地證明，對於結構極為穩定的LTO材料而言，即使使用不含鋰離子的鈉離子電解液，LTO仍能正常進行電化學反應，並且在容量、循環壽命與倍率性能上，甚至超越了傳統採用鋰離子電解液的系統。

各方反應與產業影響：安全、長壽命兼具成本優勢

這項發表於國際期刊《Small Structures》的研究成果，對於電動車與整體能源產業都具有深遠意義。從技術角度來看，蘇育陞教授解釋，儘管新設計採用鈉離子電解液，但實際儲存能量的仍是鋰離子。關鍵在於少量鈉離子會進入LTO的晶體結構，促使材料產生微幅且可逆的晶格擴張。這種擴張就像為原本緊密的晶體結構「撐開了一點空間」，讓更多鋰離子能順暢地進出材料，進而顯著提升整體電池容量，同時仍能保有LTO材料固有的高度穩定性。從產業應用層面來看，這項技術不僅具備極高的安全性與長循環壽命，更重要的是，相較於稀缺且價格波動大的鋰元素，鈉資源更加豐富且價格穩定。若大型動力電池與儲能系統能部分以鈉鹽電解液取代昂貴的鋰鹽，預期將能帶來長期的成本降低與供應鏈穩定性優勢，為電動車普及和再生能源儲存提供了更具經濟效益的解決方案。

背景補充：LTO材料的潛力與挑戰

鋰鈦氧化物（LTO）長期以來在電池材料中佔有一席之地，主要原因在於其卓越的安全性與穩定性。蘇育陞教授強調，與許多其他電池材料不同，LTO在充放電過程中幾乎不會產生體積膨脹，因此結構極為穩定，具備長循環壽命與良好的熱穩定性。這些特性使其特別適合應用於電動交通工具以及大型儲能系統等需要頻繁快充、對安全性要求極高的場景。然而，過去LTO材料在電動車市場的應用始終受到限制，主因便是其能量密度較低，能儲存的電量有限，難以滿足電動車對長續航里程的需求。此次陽明交大團隊的創新設計，正是針對LTO的這項核心限制進行突破，透過重新定義電解液的組成，成功解鎖了LTO材料的更大潛力，為其在高性能電池應用上開創了新的可能。