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主旨 成大材料系創新研發 天然礦電池
公告日期 2017-05-10
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【台南訊】是真的,石頭可以是電池料源!成功大學材料系洪飛義教授、呂傳盛教授鼓勵學生盡情發揮想像力,經3年努力終於創新研發出「天然礦電池」,以蛇紋石(綠色大理石)為原料的礦電池,成本低、無毒又環保,更重要的是,蛇紋石不只可用於正極,經碳化也能導入負極,具有雙電池的特性,發展潛力極大,礦電池相關材料結晶性與電化學成果已獲台灣發明專利。

洪飛義教授長期投入鎂電池相關研究,試過將鎳、鋅、鋁等添入鎂粉末,做出不同成份的鎂電池,3年前團隊提出合成鎂矽粉末的構想,碩班生蔡永翼在洪飛義教授指導下,開始一連串嘗試與實驗,其他成員還有碩班生陳慧萍、許朝政。

鎂、矽粉末合成過程中蔡永翼發現,其化學成份與滑石粉一樣,但實驗室試著以滑石粉來製作電池正極發現並不可行,於是找上滑石粉的源頭「蛇紋石」。蛇紋石是一種矽酸鹽礦物群的名稱(內含有鎂、鐵、矽等成份),本身就帶有少許電容量15mAh/g;考量到由天然礦石結構上不盡符合團隊的要求,於是將天然蛇紋石磨成粉末進一步硫化處理改質獲得硫化矽酸鎂粉末,粉體經電池組裝後確認具有正極材料充放電特性,且電池性能大幅提高4倍達到60mAh/g。

洪飛義教授指出,蛇紋石硫化後不僅可做為電池正極,也可以碳化導入電池負極。團隊將蛇紋石磨成粉與果糖攪拌,再高溫氧化燒結製成碳化矽酸鎂粉,較現今常 態使用的石墨負極還優異。

洪飛義教授表示,蛇紋石藏量多,價格親民,既使經過硫化處理也無毒性,廢電池回收沒有環保問題;碳化後用於負極也比目前全球採用石油提煉的石墨負極更具環保,礦電池成本低、環保特性,未來發展可期。
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