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全紙基環境吸濕產電電池

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全紙基環境吸濕產電電池

面對全球之氣候變遷,以及全球提倡「2050淨零碳排」的趨勢,綠色永續清淨能 源的開發迫在眉睫。本團隊所開發之全紙基環境吸濕產電電池,整體設計概念啟 發自大樹運作之水循環系統,我們藉此開發出這種新型態「自運作」電動能源產 生裝置,其係利用親水紙纖維基材、具豐富官能基之二維導電材料、及具儲水能 力的先進材料-有機金屬框架(MOF)組成,係利用儲水型有機金屬框架於薄膜一端 自運作吸收空氣中的濕氣,並通過毛細壓力與蒸發現象驅動溶液中水分子及離子 移動,進而產生電動力效應(Electrokinetic effect),從而實現穩定、高效且長效 輸出直流電壓、電流之清淨能源。進一步說明,此所研發之多層薄膜材料具有極 佳之親水性、導電性與大氣吸濕能力,整體薄膜亦具有高度可撓性,可確保在不 同彎曲摺疊角度下,薄膜發電效能不變。而在發電過程中,僅需將薄膜置放於環 境濕度空氣環境中,即可瞬間產生高效且長效之電力,舉例而言,在環境溫度與 濕度條件(25±2 °C、RH 60±5%)下,單片約0.05克之發電薄膜可實現高電壓(> 0.55 V)、高電流(53 μA)、且超長效時間輸出(> 12天)之驚人表現,且此系統於 各種角度摺疊狀態下,皆不會降低相關輸出效能,深具未來科技之發展潛力,總 結而言,單片全紙基環境吸濕產電電池之最高輸出能量密度為約 10 μW /cm2。 為驗證發電應用之可行性,我們僅串聯四片薄膜即可驅動商用計算機;串聯八片 可驅動LED燈;並連兩組串聯八片之薄膜即可驅動手錶。這項研究創新發明可謂 新世代永續能源之嶄新未來「黑科技」,將會對「臺灣2050淨零排放路徑」做出 貢獻。

國立臺灣科技大學

學研單位

聯絡人

  • 姓名:白淇漢

  • 電話:

  • 地址:10607 臺北市大安區基隆路 4 段 43 號

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其他資訊

  • 展館別:未來科技館 淨零科技 FE09

  • 所屬代表參展單位:國科會

  • 主要應用領域:綠能與環境、材料化工與奈米

位置 更多資訊

專利

  • I792342

    • 專利名稱
    • 申請國家
    • 專利類別
    • 專利權人
    • 申請號
    • 公告號
    • 專利名稱

      自發性吸濕之可撓式長效清淨能源發電裝置

    • 申請國家

      台灣/中華民國

    • 專利類別

      發明(TW,CN)/特許(JP)/Utility Invention(US)

    • 專利權人

      葉禮賢,高夢瑤,葉紹琥

    • 申請號

      110121047

    • 公告號

      I792342

  • 技術成熟度:雛型

  • 展示目的:研發成果展示、可交易技術

  • 流通方式:技術授權/合作、新產品開發、自行洽談

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