鋁離子電池 儲能潛力新星

工研院快訊－鋁離子電池 儲能潛力新星

2016年10月26日 04:10黃台中

經濟部長李世光（左）、能源局副局長陳玲慧（右）體驗鋁電池電動輔助自行車。圖／工研院提供

再生能源是全世界未來能源發展趨勢，電力儲存裝置需求也持續增加。在經濟部能源局支持下，工研院與美國史丹佛大學共同合作，以地球上蘊藏豐富的石墨和鋁為原料，由工研院提供陽極鋁離子技術，史丹佛提供陰極石墨材料，成功研發的新一代鋁離子電池，具有大幅降低成本、充放電效率快、安全性高的特性，是未來儲能的超級潛力新星。工研院指出，已申請美國及台灣專利，與史丹佛大學專利共享。

鋁離子電池的原理是把石墨的微結構打開，讓鋁離子快速穿梭在數萬層的石墨烯之間產生電流。最大優勢在於充放電效率非常快，而且可重複充放電達3萬次以上，突破鋁電池壽命限制，研究成果一舉登上英國Nature期刊，並入圍2016 R&D 100 Award百大科技研發獎。

鋁離子電池使用和紙張一樣柔軟、可彎折，容易量產的薄型導電材料，未來能針對不同需求與特性來製造生產；穩定、安全、具耐久性，即使受到外力破壞，亦不須擔心引發災害。未來可以搭配再生能源發電機組，裝設定置型的大型儲能裝置。進一步更有機會取代壽命較短的汽車鉛酸電池，或提供動力給輕型電動車。一般汽車鉛酸電池若改採用鋁離子電池，壽命可望延長至10年以上。

(工商時報)

2016-04-06  17:19

〔記者陳炳宏／台北報導〕

工研院充電柱 年底挑戰電動車30分鐘快充

在台灣國際電動車展中，工研院機械與系統研究所展出新一代「U-charger充電柱」，左為副所長蔡聖豐，右為研發總工程師（智慧車輛技術組電能系統部經理）簡金品。

（記者陳炳宏攝）

今天在台北世貿一館上場的台灣國際電動車展中，工研院展出新一代充電模組的「U-charger充電柱」，機械與系統研究所副所長蔡聖豐表示，目前全台近千支電動車的充電柱中，八成是來自工研院充電模組技術，該技術除領先全球推出智慧變頻充電功能外，年底還將推出30分鐘快充，只要30分鐘就能充8分飽，有效解決推廣電動車的瓶頸。

蔡聖豐指出，目前U-charger充電柱中，採用新一代專利充電模組，具備6項專利的「非均流充電」，可針對不同電池芯進行節能省時的變頻充電，更具備零下40℃到70℃的極端氣候驗證，可讓業者推廣至全球各地；同時符合各國法規要求的多項安全保護。

智慧車輛技術組電能系統部經理簡金品解釋說，新一代專利充電模組具備絕緣偵測、漏電流防護等整合性設計，所提供7kW功率可適用絕大部分的電動車，甚至BMW重型摩托車與電動巴士。

蔡聖豐表示，電動車最重的零件就是電池，所以希望其他結構越輕越好，未來U-charger接口也將朝輕小、充電時間短的方向來改良，預計未來可在2小時內充飽電，正在研發的快充系統，採高壓直流充電，甚至可30分鐘充飽8成，有效解決電動車沒電時的燃眉之急，預計最快年底即可推出。

蔡聖豐強調，U-charger未來還能整合物聯網功能（IoT），提供充電付費金流，甚至還能透過App，得知最近充電站在哪裡？還有多少車在充電？掌握最合適的充電站。


資料來源:自由時報

工研院攜手史丹佛 一分鐘充飽電池登最新期刊

文／記者陳炳宏

 2015-04-09 10:27

台灣之光再添一例，工研院與美國史丹福大學研究團隊，共同合作研發「可高速充放電鋁離子電池」，以低成本、高安全性、可高效率快速充放電7千5百次以上，突破鋁電池壽命限制的研究成果，登上四月份英國自然（Nature）期刊，該技術目前已申請美國及台灣專利，未來將可取代傳統鉛酸電池，應用在大型儲能裝置及輕型電動機車/電動自行車電池上，成為下一代儲能新星。

工研院表示，目前已經布好全球專利，並由工研院與史丹佛大學共同持有，在美國，則由史丹佛持有，授權後工研院可抽授權金，在台灣專利持有人則為工研院，預計2到3年內將有技轉的商品上市，不過因為鋁離子電池體積會比鋰電池大，所以目前暫無行動電源或手機電池應用規劃。

「可高速充放電鋁離子電池」，可幫手機充電。

身為研究論文第一作者的工研院綠能所研究員林孟昌在臉書上表示，自己在工研院展開初步研究，接著透過鴻鵠計畫前往美國史丹福大學化學系與戴宏杰教授合作，中間經歷了無數的實驗失敗且幾乎放棄，最後因為ㄧ個意外的實驗結果，加上研究伙伴的共同努力，後續經過了無數個熬夜通宵整理數據與撰寫論文，終於獲得Nature主編與審稿人的認可獲得刊登機會。

工研院綠能所研究員林孟昌展示與史丹佛大學共同研發的「可高速充放電鋁離子電池」。

其中鴻鵠計畫是工研院鼓勵優秀人才前往國際機構進行前瞻研究的計畫。

工研院綠能所胡耀祖所長表示，在經濟部能源局支持下，工研院「可高速充放電鋁離子電池」技術有三大突破，

一是找出鋁金屬與石墨材料的最佳組合，突破鋁電池材料的技術瓶頸；

二是開發出和紙張一樣柔軟、可彎折，容易量產的薄型導電材料，未來能針對不同需求與特性來製造生產；

三是穩定、安全、具耐久性，即使受到外力破壞，也不用擔心爆炸、燃燒引發災害。

「可高速充放電鋁離子電池」，即使遭鑽孔破壞，也不會燃燒爆炸。

（翻攝自林孟昌臉書）

由於鋁是地球上含量最多的金屬之一，取得成本相對低廉，可高速充放電鋁離子電池的基本結構是由鋁金屬陽極和石墨陰極組成，工研院與史丹福研發團隊利用石墨的疊層特性，讓鋁離子可以在石墨內部數萬層的石墨烯層之間快速進行嵌入/嵌出的電化學反應，可重複充放電達7,500次，能量仍然不會耗弱。

除在耐久性上交出漂亮的成績外，薄型石墨導電材料和紙張一樣柔軟、可彎折、材質穩定，電解液基本成分由鋁鹽構成，在室溫下亦維持穩定狀態。放電過程中甚至可以承受鑽孔測試同時仍持續穩定供電，鋁離子電池的安全性也將是大家看中的優點。

資料來源:

鋰電池技術大躍進！ 超快充電池壽命20年

2014-10-15  08:51

〔即時新聞／綜合報導〕

鋰電池的充電技術大躍進！新加坡南洋理工大學研發成功電池壽命可達20年的超快速充電電池，且2分鐘內可充電70%，充飽電也花不到1小時。

- 新加坡南洋理工大學研發成功超快速充電的鋰電池，據稱充電速度快、電池壽命長達20年，與目前市售電池有很大差別。（資料照，記者楊宜敏攝）

聯合報報導，充電鋰電池廣泛運用於手機、平板電腦、電動車等領域，而傳統充電鋰電池以石墨為電極，南洋理工大學的新型電池以二氧化鈦（俗稱：鈦白粉）製作的凝膠材料代替傳統石墨，讓電池中的化學反應加速，電池就可以加快充電速度，土壤中含量豐富二氧化鈦，是廉價且安全的材料。

市售的鋰電池平均2小時才能充飽，電池充電、耗電的壽命循環約500次；若是每天充飽電1次，平均壽命僅約1年半。研發團隊教授陳曉東表示，新研究成果電池壽命可達1萬次，若一天充飽電1次，電池可用20年。

研發團隊希望研發成果兩年後產品可上市，如果應用在電動汽車上，能解決電池充電時間，大可以像傳統汽車進入加油站一樣，把車子開進充電站，快充就可上路。

資料來源:自由時報