●技術簡介:
高熵合金透過配方的獨特性在諸多應用中以高強度、耐腐蝕、耐高溫等特性大放異彩。本技術承襲高熵合金之雞尾酒效應,以配方設計結合高活性元素與高韌性元素調整材料特性,而緩慢擴散效應使材料結構更加穩定。透過簡單的合成方式製造合金型鋰離子電池負極材料,展現高能量密度、高庫倫效率、高循環穩定性。
●技術之科學突破性:
現今常見的鋰離子電池負極材料一者為石墨,其擁有高循環穩定性,然而理論電容量僅約372 mA h g-1 ;另有矽及其他金屬合金等材料具高理論電容量(>900 mA h g-1),然而因體積膨脹劇烈使得循環穩定性較低。為達成高電容量且高循環壽命之目的,其他合金型負極材料以製作奈米尺度、表面改質、形貌設計等方式提升穩定性,但複雜的工藝不僅使成本提高也較難實現大規模量產。為突破此一瓶頸,本技術採用高熵合金觀念來設計合金,高熵合金係葉均蔚教授於 1995 年發明,並歸納出高熵合金的四大效應:高熵效應、晶格應變效應、緩慢擴散效應和雞尾酒效應,藉由此獨特的效應使高熵合金具有高強度、耐腐蝕、耐高溫等特性,可應用於不同需求。本技術憑藉合金設計,以雞尾酒效應設計不同性質之元素以是當比例混合,並以簡單的球磨法合成為負極材料,結果表現卓越的電化學性質,其電容量是石墨的3倍、循環穩定性為純矽的3倍。
●技術之產業應用性:
鋰離子電池廣泛應用於日常生活之中,包括3C產品(筆記型電腦、手機、平板)及交通工具(電動車、電動機車),目前大部分鋰離子電池皆以石墨作為負電極,但理論電容量僅372 mA h g-1。為突破此一瓶頸,本技術以簡單可大批量製造之方式合成高效能含矽之合金型鋰離子電池負極材料,其電容量是石墨的3倍、循環穩定性為純矽的3倍,因此本技術開發高能量、高循環壽命之二次鋰離子電池,可提供產業應用。
線上展網址:
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技術成熟度:實驗室階段
展示目的:商機推廣、研發成果展示
流通方式:自行洽談
敬請期待!