鍾昇恆

本學研新創項目呈報一新穎鎳-硫複合儲能材料及其製程設計、運用其研發之高硫載量電極，與運用其開發之高能量密度寡電解液鋰硫電池，整合一系列材料、化工、電池，與儲能領域拔尖之學研成果。鋰硫電池係第三代商用可充電電池首選，為推廣其高能量密度與解決新型電化學反應之不穩定性，本項目開發新穎鎳-硫複合儲能材料，具一鎳金屬殼包覆硫核心之獨特奈米結構，外層鎳金屬殼骨架可快速傳導電極中之電荷並抑制液態多硫化物流失；此結構亦可運用鎳金屬之高導電性、化學性多硫化物吸附力，與電催化活性，大幅優化儲能材料之電化學性能，附加整合新穎無電鍍鎳技術於儲能領域，已實現高活性物質載量電極於首個搭載高能量密度鎳-硫電極之寡電解液鋰硫電池，展現現有最高的高硫含量與載量達60-95 wt%與10-14 mg cm-2 (一般研究僅50-60 wt%與1-3 mg cm-2或更低)，實現寡電解液電池設計達電解液對硫比僅7 µL mg-1 (一般研究則高於20 µL mg-1)，並於此嚴苛的電池製作參數下表現高實際電容量達7–14 mA∙h cm-2 (高於電動車電池所需之2–4 mA∙h cm-2)、高能量密度達到13–28 mW∙h cm-2 (優於商用鋰離子電池電極之10–14 mW∙h cm-2)、快充快放倍率特性達C/20-C/2，與長循環穩定性。學研成果已獲國內外新聞報導其商用契機，並有多國專利佈局。