光宇的鋰電池改質矽粉，解決業界難題

精實新聞 2014-02-27 記者 陳祈儒 報導

矽碳合金負極可大幅提高鋰電池電容量，解決無論是3C行動裝置或動力電池續航力的問題。但矽膨脹四倍的問題，一直是海內外研究單位及業者絞盡腦汁想解決的問題。光宇電能（Get-Green Energy）這一次隨著電電公會前往東京國際展示場（Tokyo Big Sight）舉辦的日本二次電池展所展示的改質矽粉（NTT Powder；見附圖），可望提出兼顧成本與效能解決方案。

光宇電能研發出改質矽粉（NTT Powder），已能解決矽在負極材料裡分散、導電性及黏結劑在膨脹收縮後的結構穩定性難題。光宇指出，改質矽粉(NTT Powder)短期內將鋰電池產業跨入矽碳合金負極材料應用的進入門檻降低了，並有助縮小一般鋰電池客戶與一線業者的技術差距，且長期而言，隨著研發腳步的進展將逐漸取代負極材料上的石墨。另外，相較於矽粉生產銷售而言，改質矽粉也為光宇開拓在鋰電池市場的新藍海。

光宇電能董事長李敬華指出，過去十幾年來業界設計負極材料時也曾考慮碳矽合金，惟無法控制其膨脹特性而難以執行；因此近來負極材料都仍沿用石墨材料。

而光宇擁有碳矽合金粉末控制體積上的專有技術，微顆粒的膨脹率低於50%之內，比業界熟知的膨脹率不超過100%要低很多，且成功應用在負極上；由於碳矽合金粉末的體積能量密度比石墨材料要高，鋰電池負極所需使用的體積減少了，增加出來的空間轉移予正極材料，也就是說，立即增加了電池電容量。

光宇指出，改質矽粉（NTT Powder）讓許多業界的大廠覺得有些害怕，因為經由推出了NTT改質矽粉，矽碳合金鋰電池產業的進入門檻降低了，其材料特性與價格優勢讓小廠更容易切入此技術市場。相對而言，大廠也更重視像是具有材料基礎能力及重視開發的夥伴，如光宇電能；因此已有部份韓廠、日本廠也主動與光宇電能接洽，並於2013年第二季度導入驗證，也已有非常好的成果。

矽粉直接加在石墨中是沒有效用的，必須讓矽粉的表面可以導電才有效能。不過，傳統上矽粉具有容易團聚膨脹與不易導電等技術瓶頸。而業界很難突破全部的障礙，而光宇NTT改質矽粉則可以做到，除了有導電性，而且容易分散均勻、又不會因為充放電的脹縮而失去效能；因此即使經過1,000次以上的充放電測試，仍然保有90%以上的效率。

李敬華說，美國同業正在研究的改善概念，跟光宇是相近的，但光宇不但找到可應用材料，也有量產NTT的方法；且NTT工業化成本低廉以及上游供應鏈材料源源不絕；相較美國同業目前還在摸索階段，至少還需3~5年把其量化的時程來看，光宇電能的機會是顯而易見的！

至於同業會不會透過光學顯微鏡來檢視光宇的產品後就「偷學」。李敬華笑著回答，光宇不僅NTT生產流程與技術已申請國際專利，甚至連改質材料來源均已申請專利，只用看是無法窺知其奧秘及技術。所以還是希望業者間互相尊重智財權，因為互補規則及合作才能提升整體產業的技術競爭力。