電動車及電子產品普及使用鋰電池,但其開採及銷毀過程對環境造成的負面影響備受關注。嶺南大學跨學科學院的學者及合作研究團隊近日在國際能源材料領域的頂級學術期刊《先進能源材料》(Advanced Energy Materials)網上發表的最新研究,提出突破性的新型「無負極鈉電池」技術,透過改變鈉電池內的電解液鹽濃度,能減低快速充電時容易出現短路及電池壽命短的問題。此新型電池在實驗中顯示,能夠在短短數分鐘內完成充電,同時能保持安全和穩定性。
無負極鈉電池的充放電狀態示意圖。充電時鈉金屬沉積在鋁集流體上,放電時鈉回到正極。
學術界近年積極研究以「無負極鈉電池」(又稱「無儲庫鈉電池」)取代鋰電池的可能性(圖一),但其商品化的一大障礙是由於鈉金屬較「軟」,在高速充電時容易出現短路,導致電池壽命縮短,甚至有機會發生安全事故。
電荷轉移與鈉離子擴散控制條件下的鈉沉積示意圖。在電荷轉移控制條件下鈉離子(Na+)供給充足,鈉金屬在鋁集流體上沉積均勻。在擴散控制條件下鈉離子匱乏,鈉金屬沉積不均勻,導致電池短路。
由嶺大跨學科學院與清華大學、北京理工大學的學者組成研究團隊,揭示鈉電池安全問題的關鍵控制步驟,在於控制鈉離子沉積的「物理機制」⸺團隊透過適度調整鈉電池內的電解液鹽濃度,成功將鈉沉積過程由既有的「擴散控制」,轉為「電荷轉移控制」(圖二)。該方法能大幅降低電池充電過程中短路的風險,提升電池的穩定性與壽命。此外,該新型電池在完全放電時不含金屬鈉,從而減低生產與運輸的安全隱患。
實驗室測試證明,當新型「無負極鈉電池」的電解液鹽濃度提升後,其鈉離子供應更充足,令鈉沉積過程變得平穩,其承受高速充電的能力提升至大於 20 mA cm⁻²,在 10C 的快速充電下仍保持良好性能,並在數分鐘內完成充電,超越目前商用鋰電池普遍 1C 至 2C 的充電速度;在 500次循環充電後,仍保持超過七成電容量。
研究團隊指出,這項突破性發現為「無負極鈉電池」的實際應用奠定基礎,期望未來進一步將實驗模型推展至規模化應用於電動車、可再生能源儲能如風電、太陽能等,以至日常消費電子產品。
論文的共同通訊作者、嶺大跨學科學院副教授李亮亮教授。
該論文的共同通訊作者、嶺大跨學科學院副教授李亮亮教授表示:「全球社會高度依賴電動車及電子產品,但由於鋰金屬資源主要集中於少數國家,成本上升等,其開採過程亦造成土地破壞及水資源污染。團隊成功研發的新型無負極鈉電池,使用了地球資源更豐富、成本更低的鈉取代鋰,在資源與環保方面更有優勢,為全球能源轉型提供切實可行的新方案。鈉元素在地球上極為豐富,在海水中亦含有大量鈉離子,價格約為鋰的十分之一以下,有助降低電動車生產與儲能系統的成本。此外,相比鋰開採,鈉的提取過程更簡單,對環境破壞更小,有助推動更可持續的綠色經濟。」
李亮亮教授進一步表示,香港近年積極推動「碳中和」與電動車普及,本次研究亦回應了香港以至全球在能源轉型過程中的迫切需求,有潛力為市民提供更便宜的綠色出行方案,並減少對進口鋰資源的依賴。嶺大近年持續推展跨學科研究與創新項目,針對氣候變化與潔淨能源轉型等全球性挑戰提出解決方案。本次跨學科研究結合了材料科學、化學工程與機械工程的最新研究成果,與聯合國可持續發展目標中「經濟適用的清潔能源」(SDG 7)及「氣候行動」(SDG 13)互相呼應。
嶺南大學(嶺大)將頒授榮譽院士銜予四位傑出人士,以表彰他們在其專業領域的卓越成就,以及對社會和教育界作出的重要貢獻。獲嶺大頒授榮譽院士銜的傑出人士分別為陳振英、葉國謙、林天福以及吳亮星。
陳振英
陳振英先生祖籍廣東新會,完成中小學教育後不斷進修,於美國東口口斯安那大學深造並獲得工商管口碩士學位。他亦考取公司秘書專業資格並為香港公司治理公會資深會員。
陳先生畢業後加入中國旅行社會計部從事海外機構內部審核工作,開展他在香港中資機構的事業。陳先生此後接連獲得升遷,出任中旅海外部副總經理。1992口,陳先生加入南洋商業銀口,並於 2008 年出任該行副總經理職務。2011年至2016年,陳先生出任中銀香港(控股)有限公司及中國銀行(香港)有限公司董事會秘書及公司秘書,現為中國銀行(香港)有限公司顧問。
陳先生通過不斷學習和實踐以提升服務水平。他曾經修讀牛津、劍橋、哥倫比亞、華盛頓、伊利諾、清華等大學的行政管理課程。2016年,陳先生迎來人生和事業的轉捩點,成功獲選立法會金融界別議員,踏上了從政的道路。
加入立法會是陳先生回饋社會的重要一步,也是人生和事業的一大挑戰。本著為市民、為香港、為國家的堅定信念,克服無數難關,取得立法會同僚的信任。2022年年底,陳先生順利連任,擔任第七屆立法會議員,未幾更獲選為財委會主席,為香港社會踏上「由治及興」道路注入源源不絕的動力。
陳先生具備高尚的個人品格和專業的歷練,與立法會的議事精神無縫契合,是香港社會領袖的表率。
葉國謙
葉國謙先生祖籍廣東省廣州市,生於香港。他先後就讀於香港漢華中學及廣東省華南師範大學,畢業後回母校漢華中學任教近二十載。葉先生於1980年代中後期踏足政壇,於中西區與夥伴參與社區服務。1991 年當選中西區區議員,開啟長達數十年的區議會服務生涯。
葉先生於1992 年參與創立民主建港聯盟(後改稱「民主建港協進聯盟」,簡稱「民建聯」),以促進地區穩定發展為宗旨。1998 至 2009 年期間擔任民建聯副主席,成為香港特區政壇關鍵人物。
葉先生於 1995 年首度當選立法局議員,在殖民時期末屆立法局中代表選舉委員會界別。在立法會任期內,他兼任市區重建局等主要公共機構成員,並以團結建制派陣營的組織工作著稱。
葉先生更連續於第十至十三屆當選香港特區全國人大代表,不僅在地方治理層面舉足輕重,更成為特區與中央的重要溝通橋樑。2016年,他獲委任為行政會議非官守議員,以其豐富的立法經驗與公共事務洞察力,為政策討論和政府建言獻策。
除了他在政治上的傑出貢獻,葉先生對教育界的貢獻卓越。他為不同層次的教育領域作出了寶貴的貢獻。例如,他現任漢華教育機構主席,香港道教聯合會純陽小學校監等。葉先生的貢獻獲得多項殊榮肯定,除了是太平紳士,他於2004 年獲授金紫荊星章和 2017 年榮獲香港特區最高榮譽的大紫荊勳章。
林天福
林天福先生在香港成長並完成早期教育,其後赴倫敦帝國學院升學,取得計算機學榮譽學位。其後,林先生加入香港政府,任職政務官。1986 年加入香港貿易發展局,展開長達28年的非凡旅程,2004 年晉升為總裁,領導國際團隊為香港企業創造機遇。
2014年,林先生展現卓越的轉型能力,出任香港機場管理局行政總裁。面對香港國際機場的客貨運容納量趨近飽和,他力推三跑道系統以鞏固香港國際航空樞紐的地位。他亦提出將機場升級為「機場城市」的變革性概念,並於2025年1月將此藍圖以「SKYTOPIA」新形象面向世界,以國際化品牌吸引投資與人才。他更創立香港國際航空學院,培育保障航空安全與經濟活力的專業人才。
當新冠疫情帶來前所未有的挑戰時,林先生凝聚機場社群力量,積極籌劃復蘇策略,贈送50萬張免費機票的創舉,為香港贏得國際美譽,穩固其全球旅遊樞紐的地位。林先生於2024年6月獲委任為機管局主席。
林先生獲香港特別行政區政府頒授金紫荊星章,肯定他對機場及航空業發展的貢獻。超越榮譽之外,林先生廉潔自持的品格與「基建必須服務社會」的核心信念更令人敬重。他對安全、保安及環境可持續性的最高標準堅持,體現了其恪守責任的原則。這種負責任、創造價值的現代化理念,與嶺大博雅教育價值觀及服務社會的承諾深度契合。
吳亮星
吳亮星先生於1967 年加入中國銀行香港分行,投身金融業 58 載,以金融與公共服務畢生報效國家,是金融界的楷模。他在商業銀行、企業策略與運營管理等領域卓有建樹,對中資銀行在港現代化與整合進程貢獻良多。自1994年起,吳先生出任中銀香港慈善基金董事,並於2009 年起擔任中國銀行(香港)信託董事長,充分展現其作為銀行界領袖的才幹與投入。
吳先生在立法會的服務至關重要。香港回歸前後,他連續四屆擔任全國人大港區代表及四屆立法會議員,二十餘年來傾力為內地與香港提供經濟及金融政策建議。他曾主持立法會財務委員會,審核政府對重大基建項目的撥款,調控經濟增長。其公職範疇廣泛,包括公益金、香港房屋委員會、香港學術及職業資歷評審局及銀行業諮詢會等。身為熱衷體育之士,吳先生更曾擔任 2008年北京奧運會香港區火炬手。
吳先生長期致力教育事業,曾任嶺大校董及諮議會成員,對大學發展貢獻卓著。除了提供戰略遠見,他亦致力培育年輕一代,在大學發展關鍵階段提供寶貴指導,助力學術成長與財政穩健。他在擔任中銀香港慈善基金董事期間充分建言獻策,積極協助推動多項教育、醫療及社區福利資助計劃,持續關注與參與社會慈善公益事業。為表彰其貢獻,香港特區政府會委其為太平紳士及授予銀紫荊星章。