工研院鋁離子電池登英國Nature期刊

▲工研院與史丹佛大學共同開發高速充放電鋁離子電池,登上英國Nature期刊,深獲國際肯定。(圖/記者高振誠攝)

記者高振誠/台北報導

工研院技術團隊遠赴美國史丹福大學,共同合作研發「可高速充放電鋁離子電池」,以低成本、高安全性、可高效率快速充放電,突破鋁電池壽命限制的研究成果,這次的研發成果,獲得國際肯定,並且登上四月份英國自然(Nature)期刊。工研院表示,這項技術目前已於美國及台灣申請專利,未來將可取代傳統鉛酸電池,應用在大型儲能裝置及輕型電動機車/電動自行車電池上,成為新一代儲能新星。

工研院綠能所所長胡耀祖表示,在經濟部能源局支持下,工研院「可高速充放電鋁離子電池」,首先是找出鋁金屬與石墨材料的最佳組合,突破鋁電池材料的技術瓶頸,其次為開發出具有與紙張同樣柔軟、可彎折的薄型導電材料,達到穩定、安全、且具耐久性,即使受到外力破壞,也不須擔心引發災害。

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胡耀祖指出,鋁是地球上含量最多的金屬之一,具備高能量密度與高放電電位的特性,取得成本相對低廉,為電池材料應用首選之一。

這次工研院與史丹福研發團隊,利用石墨疊層特性,讓鋁離子可以在石墨內部數萬層的石墨烯層之間,可快速進行嵌入/嵌出的電化學反應,可重複充放、電達7,500次,能量仍然不會耗弱,在耐久性表現上展現突出特色,加上薄型石墨導電材料,可具有和紙張同樣柔軟度以及可彎折特性,且材質相當穩定,此外,電解液在室溫下也能維持穩定狀態,在放電過程中可承受鑽孔測試,同時維持穩定供電狀態。

這次研究成果是由工研院鴻鵠計畫培育之綠能所林孟昌研究員為首,合作團隊包括史丹福大學化學系戴宏杰教授團隊、臺灣師範大學兼任助理教授王迪彥、臺灣科技大學化工系教授黃炳照等人。

胡耀祖進一步表示,工研院長期推動鴻鵠計畫,讓研發人員透過與國際團隊實際合作,親身經歷不同國家的文化、研究方法與實驗室與研發環境,培養個人國際化之研究經驗,自2013年起,工研院就與史丹福大學展開鋁離子電池的雙邊合作計畫,在實質的技術突破後,包括專利以及後續的產業合作上都有分工,未來工研院也將以此技術為基礎,將台灣在科技研發、快速製造的強項,連結全球創新能量,於再生能源儲能產業上扮演創新關鍵角色。

關鍵字: 工研院

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