隨著電動車市場的迅速發展，汽車製造商和能源公司對鋰硫（Li-S）電池的興趣日漸增加。這些電池不僅承諾提供更高的能量密度、快速充電的能力，還具備更高的安全性和更低的成本，相較於傳統的鋰離子電池來說，確實具備了顯著的優勢。然而，鋰硫電池的一個主要障礙在於其使用壽命過短，這使得其廣泛應用受到限制。來自挪威科技大學（NTNU）的研究人員相信，他們可能找到了解決這一問題的方法。經由HiSep-II項目開發和專利的全新塗層，有望將鋰硫電池的壽命延長至五倍，並使這些輕巧且具成本優勢的電池成為電動車的實際選擇。
鋰硫電池的快速退化主要是由於所謂的穿梭效應（shuttle effect）造成的。在電池運作過程中，鋰多硫化物會在陽極和陰極之間形成並移動，這種運動導致電池的容量迅速流失。NTNU的化學工程系博士後研究員Önder Tekinalp指出：“當電池運作時，鋰多硫化物的化學物質會形成，並在正極和負極之間移動。正是這些物質導致鋰硫電池快速退化，容量減少，壽命縮短。”與許多研究者專注於陽極或電解質不同，Tekinalp的團隊選擇了專注於隔膜。透過在隔膜壁上添加HiSep-II塗層，他們創造了一種智能過濾器，這種過濾器能有效阻擋有害化學物質，同時允許鋰離子自由通過。
在NTNU的實驗室中，Li-S電池的測試結果顯示，經過HiSep-II塗層處理的電池循環次數可以從200次提升至1,000次，這意味著電池的壽命可以延長五倍。這一改進可能會對電動車產生顯著影響。以典型的800伏特電池組為例，重量可能超過200公斤的減少，輕量化將有助於提升電動車的效率和行駛範圍。鋰硫電池的主要成分硫也十分豐富且便宜，有助於進一步降低成本。Tekinalp表示：“儘管HiSep-II尚未在電動車中使用，但我們已經證明它可以有效應對穿梭效應。這一直是商業應用的主要障礙，直到現在。”
目前，NTNU已於2023年獲得該塗層的專利，並正在與技術轉移辦公室（TTO）合作，希望將其商業化。該團隊認為，這項技術還可以應用於更廣泛的領域。“我們的目標是擴大技術的應用，並將其授權給工業合作夥伴，以便用於從電動車到綠色能源儲存的各類產品，”TTO的商業開發者Kristina Nydal表示。她指出，這種塗層提高了安全性，並可能對航空、無人機、海洋運輸及大規模能源儲存等領域帶來好處。“這也是一種具有吸引力且具成本效益的能源儲存選擇，尤其是在長期性和穩定性至關重要的情況下。”
這一塗層的處理過程環保並設計為可擴展，還可以與當前的鋰基電池兼容，提供靈活性。然而，在商業化之前仍然面臨一些挑戰。外部機構需要測試這項技術，以確認其長期性能。此外，行業還需要證明能夠安全且盈利地進行大規模生產。專利過程也會增加進一步的成本。NTNU目前正在尋找授權合作夥伴，以資助測試和商業化的工作。Tekinalp強調：“許多鋰硫電池的突破集中於改善陽極材料或電解質，而HiSep-II則專注於隔膜或過濾器本身。這是一個更簡單、更具可擴展性的解決方案，且不需要使用複雜材料。”
