星期一, 21 4 月, 2025

成大材料系研發名片型固態鐵電池 適電車、儲能或軍工產業

成大材料系教授洪飛義(左起)與范文晉、黃柏元、陳志岳、蕭亦棻4位研究生,成功研發名片型全固態鐵離子電池。(成大提供)

〔記者洪瑞琴/台南報導〕國立成功大學材料系特聘教授洪飛義研究團隊,研發名片型大小的全固態鐵離子電池(固態鐵電池),運用鐵離子氧化還原機制,加上特殊不織布提高固態電解質穩定度,創造出可循環充放電,且體積小、造價便宜,結構更穩定的固態鐵電池,適合動力載具、儲能工業或軍工產業等運用。

洪飛義說,固態鐵電池具有高效能與絕對安全性,「泡茶喝也沒問題」,其所使用的材料安全且無毒,使用後可直接資源回收,沒有健康環保以及燃燒爆炸疑慮,堪稱全球最具有競爭優勢的固態電池。

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固態鐵電池像「三明治」,其結構組成包含,負極是鐵箔,固態電解質是專利不織布,正極則為石墨碳層。研究團隊包括陳志岳、蕭亦棻、范文晉,黃柏元4位研究生,合力成功開發。

洪飛義指出,首創利用導入鐵離子進行充放電循環的全固態鐵離子電池,該電池外型輕薄短小,鐵箔造價成本比鋰箔低很多,團隊所掌握關鍵技術,其中之一,是控制氧化鐵的鐵離子濃度,提高電容量,目前電容量每克可達600毫安培小時,若能串聯2400顆,將能成功驅動1台電動車跑500公里。

其次,固態電解質本身含有氧化陶瓷顆粒,因材料晶格夠大,所以能夠讓鐵離子在兩個電極之間自由穿隧。成大材料系團隊攜手台南不織布大廠康那香公司,以專利不織布擴大原子層間距,讓鐵離子可以平順進出,創造出適合充放電的循環路徑。

另外,為了保留更多的鐵離子,並突破固態電解質粉末壓碇的實驗室型態,在粉末壓碇後於表面再包覆1層不織布,使得電解質的緻密度高又不易崩塌裂損,透過不織布的包覆處理讓電極表面貼附性更佳。

成大材料系洪飛義教授團隊研發名片型固態鐵電池,充電30秒,可驅動馬達轉60秒。(成大提供)

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