開發柔軟如紙高容量鋁電池 台師大成果登國際期刊 Issue date:2017-03-03 │ Source:聯合新聞網
鋁約占地殼8%,加上價格便宜與具安全性等特性,一直是世界各國電池儲能研究團隊鎖定...
鋁約占地殼8%,加上價格便宜與具安全性等特性,一直是世界各國電池儲能研究團隊鎖定研發的材料。圖/台師大提供

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,因鋰元素在地球上的含量有限,成本高居不下,國立台灣師範大學化學系、史丹福大學、台灣科技大學化工系進行跨校、跨國學術合作,開發超高電容量鋁電池,獲得重大技術突破,可望大幅壓低電池成本,這項邁向頂尖大學計畫之研究成果近日榮登於『自然通訊』期刊 (Nature Communications)。


研究團隊指出, 鋰電池已是大家熟知的一種二次充電電池,廣泛地應用於手機、電器、至電動車上,然而由於鋰元素在地球上的含量有限,科學家一直在尋求新型電池之開發;而相對於鋰元素,鋁元素是地球上含量最多的金屬之一,鋁的製品在日常生活用品中隨處可見,像是鋁箔紙,鋁罐等,而鋁元素也具備如鋰電池之高能量密度與高放電電位之特性,且取得成本相當低廉,科學家一直希望應用在電池上的材料之一。

但過去的國際研究所遭遇到的問題是因電容量的限制,導致電池能量密度無法有效提升。在教育部邁向頂尖大學計畫之補助下,台師大進行人才躍升研究計畫,由化學系陳家俊教授與王迪彥助理教授(現已轉任東海大學)領軍,與史丹福大學Prof. Hongjie Dai、台灣科技大學化工系黃炳照教授,進行跨校、跨國學術合作,在鋁離子電池之開發上,有效的提高鋁電池之電容量,在未來商業應用上獲得重大突破。

團隊開發「可充放電鋁離子電池」,是和紙張一樣柔軟、可彎折、容易量產的薄型導電材料所構成,未來能針對不同需求與特性生產製造出之鋁電池,將會具有高穩定性及耐久性、相較於鋰電池,其安全性超高,即使受到外力破壞,也不須擔心引發爆炸災害。

台師大研究團隊表示,該本技術未來在工業應用上相當有潛力,未來開發鋁電池作為儲電裝置,將有無窮之商機,目前整個團隊已經朝向可應用產品開發前進。

『自然通訊』期刊網址:(Advanced rechargeable aluminium ion battery with a high-quality natural graphite cathode)http://www.nature.com/articles/ncomms14283

台師大團隊選定鋁片作為負極材料後,以各種規格的石墨作為正極材料,透過不斷嘗試各種...
台師大團隊選定鋁片作為負極材料後,以各種規格的石墨作為正極材料,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。圖/台師大提供