前瞻技術脈動：電池與充電(201803)

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科技產業資訊室 (iKnow) - 技術發展藍圖研析團隊發表於 2018年7月26日

圖、前瞻技術脈動：電池與充電(201803)

造紙廠的副產品來製造環保的燃料電池

瑞典林雪坪大學有機電子實驗室的研究人員利用木質素來開發一種燃料電池。木質素是由大量的烴鏈編織而成的，烴鏈可以在工業過程中分解成兒茶酚，可以成為燃料電池中不會產生二氧化碳的優質燃料，不會對環境造成負擔，該技術發表在Advanced Sustainable Systems。
參考資料：Researchers Use Paper Manufacturing Byproduct to Create Green Fuel Cells. R&D Magazine，2018/5/15
https://www.rdmag.com/article/2018/05/researchers-use-paper-manufacturing-byproduct-create-green-fuel-cells

擁有3倍儲能的鋰離子電池

美國馬里蘭大學、美國能源部(DOE)布魯克海文國家實驗室和陸軍研究室的研究人員合作開發三氟化鐵(FeF3)奈米棒作為鋰離子電池的陰極材料，並摻雜鈷和氧，使充放電循環時，陰極材料結構保持不變，並進一步提高電池能量密度至3倍之多。此研究結果發表於Nature Communications。
參考資料：Tripling the energy storage of lithium-ion batteries. Science Daily，2018/6/14
https://www.sciencedaily.com/releases/2018/06/180614213644.htm

可提高電子產品效能的新技術

美國加州大學洛杉磯分校的研究人員利用凡德瓦力，使金屬薄膜與半導體完全接合，介面之間避免了缺陷的形成，使電子傳輸過程中，不需克服缺陷所引起的能障，並提高電子產品的能效。此方法，進一步使更高能效的電晶體，得以應用於為電子和計算機晶片、太陽能電池和發光二極體以及其它半導體元件上。此研究結果發表於Nature。
參考資料：New Technique Could Improve Electronics’ Energy Efficiency. Sci Tech Daily，2018/6/15
https://scitechdaily.com/new-technique-could-improve-electronics-energy-efficiency/

電子三明治使熱電性能倍增

在Nature Communications期刊上報導，日本北海道大學、東京大學、京都大學與台灣交通大學的研究人員建構了一個由超薄絕緣層夾著的超薄層組成的人造2DEG超晶格。將較長德布羅意波長的電子限制在一個狹窄的導電層中，與以往的實驗相比，電子擴散了30％。這導致更高的電壓，並使熱電轉換率增加一倍。
參考資料：Electron sandwich doubles thermoelectric performance. Phys Org，2018/6/20
https://phys.org/news/2018-06-electron-sandwich-thermoelectric.html

自發熱、快充電電池使電動汽車不受氣候影響

美國國家科學院(PNAS)院刊報導，賓州大學的研究人員利用薄鎳箔與鋰電池的負極相接，另一端延伸到電池外部以形成第三端子，當電池低溫狀態(低於華氏50度)快速充電時，會自行加熱電池，使電池達到適合充電溫度，快速充電15分鐘，並延長電池壽命。他們的自加熱電池可以在32華氏度時承受4,500次15分鐘充電，容量損失約只有20％，相當於提供了大約280,000英里的駕駛里程和12.5年的電池壽命。
參考資料：Self-heating, fast-charging battery makes electric vehicles climate-immune. Tech Xplore，2018/6/28
https://techxplore.com/news/2018-06-self-heating-fast-charging-battery-electric-vehicles.html

高性能氮化物半導體的環保光伏電池

Advanced Materials期刊報導，東京工業大學的研究人員利用n型半導體氮化銅與氮化銅摻雜氟形成p型半導體結合，開發出薄膜光伏太陽能電池，與市場主導的矽太陽能板電池相比，薄膜光伏電池具有相同的能源轉換效率，不只材料成本低，且無毒性，是目前使用碲化鎘(有毒)和銅銦鎵二硒薄膜太陽能電池的理想替代品。
參考資料：High performance nitride semiconductor for environmentally friendly photovoltaics. Science Daily，2018/7/3
https://www.sciencedaily.com/releases/2018/07/180703110007.htm
(1224字)

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