香港政府自1994年起豁免電動車首次登記稅，吸引市民轉用電動車，減低由柴油車產生的空氣污染。根據環境保護署資料顯示，截至2017年6月底，全港由2010年不足一百輛電動車，急增至2017年6月底的11,018輛，升幅逾一百倍。可是，為電動車補給的公共充電車位數量卻遠遠趕不上車輛增幅。目前全港共有1,505個公共充電車位，當中標準充電車位佔743個，中速充電器有509個，快速充電器則只有253個。雖然環保署已於過去三年把274個標準充電器升級至中速充電器，成效只如杯水車薪。
如能提高電動車電池的儲能容量，充電站的負荷將大大降低。科學家已不斷在儲能技術，尤其是電化學研究方向尋求突破。其中，水系液流電池儲能技術（Redox Flow Battery，簡稱RFB）集安全、環保、系統設計靈活、壽命長的優點於一身，是發展潛力極佳的新型儲能系統，也非常適合電動車使用。傳統的水系全釩液流電池（vanadium redox flow battery，簡稱VRB）具較高輸出功率，可是材料成本高，能量密度低（25Wh L-1），削弱了它的市場競爭力。雖然近年來，一些半固體非水系液流電池展現出其在提高能量密度方面的潛力，然而，與水系液流電池相比，它們的功率通常較低，而且成本明顯較高。
筆者與團隊最近研發出成本低廉的鋅-碘溴液流電池（zinc/iodine-bromide redox flow battery，簡稱ZIBB）技術，並在目前水系液流電池的能量密度研究上刷新了紀錄。通過添加溴離子(Br-)，電池的能量密度提升至高達101瓦時每升(Wh L-1)，比添加溴離子前提升至少20%。這項突破近日在學術期刊《能源及環境科學》（Energy & Environmental Science）發表，並獲英國皇家化學會旗下雜誌《化學世界》（Chemistry World）專題報導。
溴離子(Br-)的秘密：體積更小，容量更大
鋅-碘液流電池以高溶解度的碘化鋅為主要的活性電解液原料，碘離子(I-)和鋅(Zn)分別為正極與負極的電化學活性物質。在傳統的設計中，電池的高循環壽命得以穩定維持（經五十圈充放電循環後，電池容量保持率高達95%），是由於在充電的電化學反應中，有三分之一的碘離子(I-)充當了碘二離子(I2)的穩定劑，與之結合成為碘三負離子(I3-)。然而，這些充當穩定劑而失去自由的碘離子(I-)在提升電池容量方面的功能被白白浪費。
新研發的鋅-碘溴液流電池破天荒在碘溶液中添加溴離子(Br-)來充當碘離子(I-)的「替身」。溴離子(Br-)與碘二離子(I2)結合成為碘溴離子(I2Br-)，同樣可發揮穩定循環性的作用，而被釋放的碘離子(I-)則可增加電池容量。
改善液流電池的能量密度可大大減少所需儲存空間，同時能廣泛應用於固定及可移動儲電系統，尤其是大規模一類。舉例來說，假如一個全釩液流電池系統需要一立方米空間以提供一個家居約20千瓦‧時的用電需求，由於新型液流電池能提供高四倍的能量密度，所以只需要0.2立方米空間便能供應相同的電量。
鋅-碘溴液流電池的未來
該技術由於使用便宜又安全的化學品、中性溫和的水系電解液和低廉的石墨氈電極，所以商業開發前景極佳。電動車如應用這項技術，價格及充電時間便能大大降低，行駛里程也更長。同時這種電池不受一般碰撞影響，更安全可靠。
團隊的實驗還證明了該創新概念亦適用於所有以碘化物為主的電化學儲能系統，能把最大理論儲能容量再增加三分之一。在接下來的科研探索中，筆者與團隊將致力研發低廉且性能良好的電極材料和膜材料，以繼續優化這項儲能技術。
「智能化太陽能技術︰採集、存儲和應用」研究計劃
上述電池研究是中大工程學院院長汪正平教授領導的五年研究計劃「智能化太陽能技術︰採集、存儲和應用」其中一部分。研究團隊自2014年起獲香港政府研究資助局主題研究計劃資助6,033萬港元，另由中大及其他合作院校分別提供1,380萬港元及300萬港元。研究由三十多位來自中大、香港理工大學、香港科技大學及香港大學學者合作，提升太陽能發電的效能，普及相關技術。