與 Tesla 有合作關係的加拿大戴爾豪斯大學(University of Dalhousie)學者 Jeff Dahn，在國際著名的學術期刊《Joule》，發表了一篇名為《Cycling Lithium Metal on Graphite to Form Hybrid Lithium-Ion/Lithium Metal Cells》的學術文章，闡述如何運用「Hybrid」增程型的純電池技術，來延長電動車的續航力里程。
增程型動力有聽過，但純電池的增程型動力是什麼?
相信網友對於增程型動力應該有相當的認識，例如先前的 BMW i3 Rex 車款，透過內部搭載一具小排氣量的燃油內燃機，發電供給至電池組，提供電池組低電量或沒電時、得以延長行駛里程的方案。而由 Jeff Dahn 所發表的 Hybrid Lithium-Ion/Lithium Metal Cells(鋰離子/鋰金屬混合型電池)，則是在純電池狀態、沒有搭配任何內燃機或額外能量輔助的情況下，達到增加續航力的技術，這到底是怎麼辦到的?
由於該篇學術文章的篇幅相當多，筆者僅就原理層面進行分析，較為技術面細節的內容待日後有機會再詳細介紹。首先，Hybrid Lithium-Ion/Lithium Metal Cells 鋰離子/鋰金屬混合型電池的主要概念，是在電池組內，提供有 Lithium-Ion 與 Lithium Metal 兩種化學能量模式，再藉由不同模式的循環，達到比傳統鋰離子電池更長的續航力效果。
聽起來很複雜，簡單來說，電池在 Lithium-Ion 鋰離子模式下，擁有較低的能量密度，但同時也擁有較高的使用次數壽命(循環充電次數)，以及較低的衰退表現，而鋰離子電池則是目前全世界電池的主流技術，包括電動車使用的 18650 或 21700 電池，都是以鋰離子為基礎的化學能電池。
近年來，研究人員發現將鋰電池的內的電極換成石墨等材料，以及改變內部電解溶液，可以大幅提升能量密度，達到能量增加的效果，但卻會降低使用次數壽命(循環充電次數)的不良影響，同時電池衰退程度也會加快。
Jeff Dahn 研發的 Hybrid Lithium-Ion/Lithium Metal Cells，則是將兩個不同的化學能量模式，設計在一個電池組裡面，聽起來好像很容易，但其實技術上有相當多的困難需要克服；而最終，Jeff Dahn 將成果發表在期刊上，根據期刊內的描述，新的混合電池預計可將電動車續航力增加至 480 公里以上(主流級距)。
Jeff Dahn 也指出，這種新的鋰離子/鋰金屬混合型電池，在一般的鋰離子狀態下，能量密度較一般鋰離子更低些，這是雙模式電池的代價，不過鋰金屬模式可提供駕駛人延長續航力的選項。
舉例來說，混合式電池在一定程度的電量(例如 80%)下，是以鋰離子模式運作，此時就和普通的電池無異，續航力可能約莫在 325 公里左右，但是當要出遠門之前，先將電池充飽至 100%，則會進入鋰金屬模式，會多出 155 公里的續航里程，達到多數平時在鋰離子模式(較多循環壽命)、短暫需要高續航力時進入鋰金屬模式，可以將之想像類比為電池增程或 Boost 模式。
兼顧長使用壽命(充電循環次數)、較低的電池衰退、以及額外的增程里程模式，是 Hybrid Lithium-Ion/Lithium Metal Cells 的特色，綜合來看，其融合兩種化學形式的主要優點，透過科技的方式增加電動車的續航力，若此技術在日後成功商業化，可能將會改寫現有的電池產業生態。
討論區
成為第一個發表的人