前瞻技術脈動：能源技術(202606)

關鍵字：；；；；；；；

瀏覽次數：137｜歡迎推文：

科技產業資訊室(iKnow) - 技術發展藍圖研析團隊發表於 2026年4月1日

圖、前瞻技術脈動：能源技術(202606)

突破界限：高密度、厚實的電極能為電池注入更多能量
賓州州立大學（Pennsylvania State University）開發出一種兼具高能量密度與耐久性的厚電極設計。傳統電極為提升導電性需維持高孔隙率（約40%空間），但壓縮活性材料比例，使整體能量受限；相反地，過度緻密化雖提升能量儲存能力，卻阻礙電荷傳輸，導致電池效能下降。研究團隊提出以人工邊界網絡結構作為電荷「儲庫」，促進電子與離子在厚電極中快速移動，成功製造出厚度為傳統電級的5–10倍、密度為兩倍的電極。此結構使電池單元能量密度突破500 Wh/kg，顯著延長電動車單次充電續航力。在製程方面，採用液體添加劑輔助的低溫緻密化（約120°C），形成含聚離子液膠的導電邊界，也使電極韌性提升10倍、強度提升3倍。
參考資料：Bridging boundaries: Dense, thick electrodes pack more energy into batteries. TechXplore, 2025/10/29

一款便利的電池充電器，讓鎳氫電池重回遊戲
為了讓傳統鎳氫(NiMH)電池重返舞台，一位德國電子工程師自製了一款名為Spinc的智慧充電器。這款裝置可一次充七顆AA電池，並能自動判別電池正負極，避免放置錯誤或過熱問題。其核心採用改良版H橋電路與專用充電晶片，加上RP2040微控制器負責顯示充電狀態與驅動伺服馬達，使電池能自動進出充電槽。整機以3D列印外殼與感測器模組構成，並透過USB-C供電。儘管目前市場仍以鋰電池為主流，但NiMH電池以安全、可拆換和低成本具吸引力。此設計讓NiMH電池使用方式更簡單且可視化，相關內容已開源於GitHub，鼓勵DIY玩家重新發掘這項被忽略的電池技術。
參考資料：A Hassle-Free Battery Charger. IEEE Spectrum, 2025/10/30

這片人造樹葉能將污染轉化為能源
劍橋大學（University of Cambridge）研究團隊開發出結合有機半導體與細菌酵素的「半人工葉片」，可利用陽光、水與二氧化碳製造甲酸鹽燃料並合成高價值化學品。該技術以模仿光合作用的原理運作，去除了傳統系統中的有毒成分與緩衝添加劑，展現高效率、長壽命與環保特性。此成果為化學產業脫離化石能源、邁向循環與永續生產提供關鍵技術基礎，未來有望應用於綠色燃料、製藥與精密化學製造領域。研究已發表於《Joule》。
參考資料：This artificial leaf turns pollution into power . Science Daily, 2025/11/2

三維多孔結構有望為電動車帶來更安全、更持久的鋰金屬電池
浦項工科大學（POSTECH）研究團隊開發出可顯著提升鋰金屬電池（LMB）安全性與壽命的三維多孔電極結構。鋰金屬電池具極高能量密度，是次世代電動車理想電源，但充放電過程中鋰離子沉積不均易產生鋰枝晶，造成內短路與熱失控風險。研究團隊利用非溶劑誘導相分離（NIPS）技術製造電極宿主，將聚合物基質與碳奈米管（CNTs）及銀奈米粒子（Ag NPs）混合以提升導電性，並在銅基底上鍍銀層誘導鋰自底部均勻沉積。此結構具有筆直的低曲折通道與親鋰性梯度，可引導鋰離子「自下而上」沉積，完全抑制枝晶形成並維持結構穩定。（1012字；圖1）
參考資料：3D porous structure promises safer, longer-lasting lithium-metal batteries for electric vehicles. TechXplore, 2025/10/31

歡迎來粉絲團按讚！

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------