日期: 2017 年 3 月 4 日

台師大開發鋁電池 柔軟如紙又高容量

〔記者林曉雲/台北報導〕台灣師範大學、台灣科技大學和史丹福大學教授組成跨國跨校團隊,找到好的碳材料(石墨)進行化學改良做為電極,成功研發出「像鋁箔紙一樣薄的鋁電池」,充放電次數及電容量與鋰電池相同,可用於電動機車、工業堆高機等,研究論文在二月底登上國際知名《自然通訊》期刊。

  • 台師大化學系特聘教授陳家俊和台科大、史丹福大學教授組成的團隊,成功開發「可充放電鋁離子電池」,b是在電子顯微鏡下的碳材料結構圖。(圖由台師大提供)台師大化學系特聘教授陳家俊和台科大、史丹福大學教授組成的團隊,成功開發「可充放電鋁離子電池」,b是在電子顯微鏡下的碳材料結構圖。(圖由台師大提供)

台師大化學系特聘教授陳家俊表示,環保綠能當道,各國都在尋找新能源,坊間手機、電器及電動車最常用的鋰電池,因鋰元素成本昂貴,他與助理教授王迪彥(現已轉任東海大學)、史丹福大學教授Hongjie Dai、台灣科技大學化工系教授黃炳照,合組團隊研發出「可充放電鋁離子電池」,和紙張一樣柔軟、可彎折,由容易量產的薄型導電材料所構成。

陳家俊指出,所有可氧化金屬均可做為電池,相對於鋰元素的稀少昂貴,鋁元素是地球上含量最多的金屬之一,是地殼中蘊藏量達八%的金屬,鋁製品如鋁箔紙、鋁罐等,都是日常生活隨處可見的物品,鋁元素也具備如鋰電池的高能量密度與高放電電位特性,因取得成本相當低廉,更具有安全性優勢,一直是世界各國電池儲能研究團隊鎖定研發的材料。

過去都受限於電容量,導致電池能量密度無法有效提升。陳家俊說明,團隊選定鋁片做為負極材料後,以各種規格的石墨(碳材料)做為正極材料,透過不斷嘗試各種材料及電解液成分,以找尋最佳性能組合,台師大測試過市面上約卅種碳材料後,終於找到一種適合的碳材料,再以化學方式進行有效改良,克服了鋁電池的限制。

陳家俊表示,鋁電池具有高穩定性及耐久性,且相較於鋰電池,鋁電池安全性更高,即使受到外力破壞,也不須擔心引發爆炸災害,未來在工業應用上相當具潛力,團隊已在美國成立公司。

資料來源:2017-03-04 自由電子報