香港中文大學（中大）機械與自動化工程學系教授盧怡君（Yi-Chun Lu）領導的研究團隊，近日在高能量密度鋰離子電池技術上取得突破性進展。研究成果已刊登於國際頂尖能源期刊《Nature Energy》，被視為高能量密度電池在電動車及大型儲能系統中安全應用的重要里程碑，引起各界的高度關注。
盧怡君教授團隊成功研發一款採用創新電解液設計的鎳錳鋰（NMC）鋰離子電池，在面對針刺等嚴重機械損傷時仍能保持穩定，不會發生起火或爆炸，並具備約一千次充電循環壽命。這一技術突破之所以備受關注，原因在於現時電池市場存在明顯的技術瓶頸。高能量密度的鋰離子電池雖能提供長程續航與緊湊設計，但也伴隨熱失控與爆炸等安全風險；而安全性較佳的磷酸鐵鋰電池能量密度偏低，限制了電動車續航能力及大型儲能系統的規模化效率。在新能源快速發展的背景下，如何兼顧高能量密度與安全性，一直是全球能源材料領域亟待突破的問題。
曾經在MIT攻讀博士
盧怡君教授在國立清華大學與麻省理工學院（MIT）接受材料科學高等訓練的經歷，被視為其日後科研成就的重要奠基。在MIT攻讀博士期間，她參與頂尖材料與能源儲存實驗室研究，奠定其在電池電解液設計、界面反應機理與先進儲能技術方面的核心能力，使她到中大後能迅速建立國際級科研團隊，並在十年間於能源材料領域斬獲多項全球性獎項。
盧怡君教授團隊此次提出的「溶劑傳遞電解液」設計，正針對上述痛點提供了嶄新解決方案。研究顯示，這種電解液在電池溫度升高時能自動抑制不良的副反應，阻斷引致熱失控的連鎖反應，大幅提升電池在極端條件下的安全表現。在針刺測試中，傳統鎳錳鋰電池在短短數秒內即會起火，而新電池則能維持穩定，沒有任何燃燒或爆炸跡象。除了安全性顯著提升，新電池亦能保持高能量密度並提供穩定的一千次循環壽命，兼具實用性與商業化潛力。
盧教授指出，這項研究為高能量密度鋰離子電池的可靠應用揭開新篇章，有助降低公共安全風險，並為下一代大型儲能系統及電動車技術奠定基礎。團隊下一步將在大型電池單元上驗證此技術，以推動電池商業化和提升能源系統的安全標準。她強調，在全球加速能源轉型、國際社會積極推動碳中和目標的當下，安全且高效的儲能技術將成為不可或缺的一環，而她希望這項研究能為業界提供一條可行的技術路徑。
在科研世界內，盧怡君教授並非初出茅廬。她早在學生時期便展現過人的科學潛力，於2007年獲得國立清華大學材料科學與工程學士後，前往享譽全球的MIT攻讀材料科學與工程博士，並於2012年順利完成學業，並留校做博士後研究。她在MIT的科研訓練，被視為其日後在電池材料領域頻頻取得突破的重要基石。當年，她加入MIT能源儲存領域的頂尖研究團隊，與材料與能源科學界的領軍人物合作，深入研究金屬－空氣電池的反應機理、電解液設計、界面現象與能量轉換過程，對高能量密度電池可能遇到的失效模式亦累積了深厚理解。
這段在MIT的經歷，不僅讓她師從美國工程學院院士邵陽（Yang Shao-Horn）教授等名師，掌握了最前沿的分析技術與科研方法，也讓她有機會參與跨學科合作，與世界各地的優秀科學家共同探討複雜的能源材料議題。國際視野、跨領域能力與扎實的材料科學基礎，使她回港加入香港中文大學後，得以迅速建立獨立的電池材料實驗室，並在短短十年間於國際能源材料研究領域中嶄露頭角。她的團隊在電解液設計、水系電池、金屬－硫電池與流動電池等方向均取得成果，持續推動安全與永續儲能技術的進展。
成為能源材料領域領軍人物
盧怡君教授的科研成果多次獲得國際肯定。她於2020年憑藉創新的「儲能電池」技術入選德國「Falling Walls年度科學突破獎」工程及科技類全球十強，並為該組別中唯一的亞洲女性科學家。她亦獲得中國「優秀青年科學家基金」、香港研資局 Early Career Award、美國 IBA 電池材料協會早期成就獎以及中國未來科學家探索獎等多項獎項，成為能源材料領域備受關注的領軍人物。
盧教授表示，她期望未來能與業界合作，製造並測試更大型的電池原型，並希望在三至五年內將技術推出市場。她認為，香港擁有高水平的科研力量與國際化平台，若能加強產學合作，將能在新一代儲能技術市場中佔據更重要的角色。
在新能源時代，安全與高能量儲存技術不僅關乎科技創新，更牽涉城市運作、交通發展以及公共安全。盧怡君教授從MIT到香港中文大學，一路走來在材料與能源科學上累積的深厚根基，使她能在國際競爭激烈的電池科研領域持續取得新突破。她的最新成果再次展示，本地科研力量在全球能源轉型浪潮中，仍具備引領技術方向的能力與影響力。本報記者李強波士頓報道
盧怡君教授。中大網站
