前瞻技術脈動：先進材料與技術(202613)

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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24日

圖、前瞻技術脈動：先進材料與技術(202613)

邁向循環電池的一步：乾式加工陰極材料現在可以回收，無需使用有毒溶劑
德國明斯特大學（University of Münster）電池研究中心與商業化學研究所開發出一項讓乾式製程的鋰電池正極能夠回收並再利用的方法。乾式製程避免了昂貴且具毒性的有機溶劑，採用高溫塑料PTFE作為黏結劑，使電池製造更環保且具成本效益。研究團隊透過機械研磨技術，能將正極複合材料與集流體分離並顆粒化，保持活性材料、PTFE黏結劑與導電碳黑的原始性質，確保這些材料可直接再利用，不會因回收過程降解。該研究同時進行生命周期成本評估（LCCA），結果顯示該回收技術不僅有助於永續發展，亦具備產業化應用潛力，為推動鋰電池循環經濟、降低製造環境衝擊與成本開支提供了可行途徑。
參考資料：A step toward circular batteries: Dry-processed cathodes can now be recycled without toxic solvents. TechXplore, 2025/8/15

一種「呼吸」氧氣的新型晶體擴大了清潔能源和電子產品的可能
韓國和日本的科學家團隊發現了一種能夠「呼吸」的新型晶體——能夠在相對較低的溫度下反覆釋放和吸收氧氣。這種新開發的材料是一種由鍶、鐵和鈷組成的特殊金屬氧化物，在簡單的氣體環境中加熱時，它可以釋放氧氣，然後再吸收氧氣，不會分解。這個過程可不斷重複，使其成為實際應用的理想選擇。目前為止，大多數能夠實現這種氧氣控制的材料不是過於脆弱，就是只能在極高溫度等惡劣條件下工作。這種新材料可在更溫和的條件下運作且保持穩定，當氧氣重新引入時，該材料便恢復到其原始形態，證明該過程完全可逆。
參考資料：A new crystal that 'breathes' oxygen expands possibilities for clean energy and electronics. Phys.org, 2025/8/15

感應汗水的外套可自動調整厚度，讓你在寒冷天氣保持舒適
傳統的羽絨衣或保暖外套雖能禦寒，但一旦運動或出汗，就會因無法排熱而讓人感到悶熱不適。南京航空航天大學(Nanjing University)研究團隊研發出一種以細菌纖維素膜製成的智慧衣料，能隨著濕度自動改變厚度：在乾冷環境下保持約13毫米厚，提供足夠保暖；當濕度升高(如出汗時)，則會收縮到僅2毫米，迅速降低厚度，幫助散熱。研究團隊先在模擬「人工皮膚」的系統中測試，確認能有效調節溫度，再將其整合到市售羽絨外套進行戶外試驗，結果顯示相較傳統衣物更能保持舒適，並將「無熱壓力區」延長了平均7.5小時。這項技術有望應用於戶外工作、運動及高耗能職業裝備，相關研究成果已發表於《Science Advances》期刊。
參考資料：Sweat-sensitive jacket adjusts its thickness to keep you comfortable when it's cold. TechXplore, 2025/8/14

自供電光電探測器採用新型元件結構實現靈敏度提高20倍
韓國科學技術院（KAIST）研究團隊突破了矽基光偵測器靈敏度低與二維半導體摻雜困難的瓶頸，成功開發出高性能自供電光偵測器。該裝置採用新穎的PN接面設計，利用部分閘極控制使二維半導體一側表現為P型，另一側為N型，從而在無需傳統摻雜的情況下實現電性分化。同時，研究人員引入「范德華底電極」，避免金屬電極與半導體產生強化學鍵破壞結構，確保訊號傳輸效率與材料完整性。這種設計使裝置在光照下即可自行產生電信號，無需外部供電，靈敏度高達21 A/W，超越現有矽基與MoS₂自供電感測器，提升幅度分別達10倍與2倍以上。此成果不僅能應用於高精度生醫感測與物聯網，還可推進自駕車、機器人等光感測發展，同時為二維半導體在次世代電子元件小型化與自供電化奠定了重要基礎。（1184字；圖1）
參考資料：Self-powered photodetector achieves 20-fold sensitivity boost using novel device structure. TechXplore, 2025/8/18

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