前瞻技術脈動：能源技術(202609)

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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5月6日

圖、前瞻技術脈動：能源技術(202609)

研究揭示氧陷阱是鈉陰極電壓損失的原因
來自中國科學院（Chinese Academy of Sciences）的研究團隊，對P2型層狀氧化鈉電池進行循環測試時發現，其電壓衰減的主要原因竟源自氧分子的「陷捕」。透過電子順磁共振（EPR）分析，研究指出：在充電過程中，氧原子轉變、析出為分子O₂，初期該氧分子仍可還原於放電階段，但隨著循環次數增加，越來越多O₂無法還原、滯留於電極內部，導致電壓降低與容量損失。該現象特別在高鈉含量的材料中更為明顯，原因在於材料層間距較窄，易促成氧遷移與空位生成；反之，低鈉含量材料層間距較大，則未見氧滯留問題。研究成果發表於《Advanced Energy Materials》，為鈉離子電池設計穩定性鋪路。
參考資料：Study uncovers oxygen trapping as cause of voltage loss in sodium cathodes. TechXplore, 2025/11/6

化學過程更有效地將二氧化碳轉化為甲醇
耶魯大學（Yale University）、俄勒岡州立大學（Oregon State University）及俄亥俄州立大（Ohio State University）的研究團隊，以前所未有的效率生產了甲醇。此方法利用二氧化碳生產甲醇的效率比僅次於最佳方法的效率高出近66%。此製程採用鎳基和鈷基化合物的雙重組合作為奈米管上的催化劑，在多種化學反應和電力的作用下，二氧化碳轉化為甲醇。更多的二氧化碳被轉化為甲醇，而電力消耗相對較低，從而提高了製程的整體效率。
參考資料：Chemical process more efficiently converts carbon dioxide to methanol, a chemical used in manufacturing and a potential fuel. NSF, 2025/6/25

採用氟化阻擋化合物實現鈣鈦礦太陽能電池的長期穩定性
由德國赫姆霍茲研究中心（Helmholtz Association of German Research Centres）的國際團隊，成功透過氟化分子塗層顯著提升鈣鈦礦太陽能電池的長期穩定性與效率。該氟化化合物能滲入鈣鈦礦與富勒烯(C60)接觸層之間，形成近乎單分子厚度的「特氟龍式」保護膜，有效隔絕化學反應並減少界面缺陷，同時保持電接觸暢通。這層中介膜不僅改善電荷傳輸，也使C60層更加均勻緊密，從而提升整體結構穩定性。實驗結果顯示，電池效率提升至近27%，並在標準照射條件下連續運作1,200小時後仍無衰退，相當於戶外使用約一年。對照組在300小時內效率即下降20%。此外，在85°C高溫老化1,800小時及–40°C至85°C之間200次熱循環測試中仍保持性能穩定。此研究成果不僅突破鈣鈦礦電池穩定性瓶頸，也為高效率、壽命長的太陽能電池與新一代光電元件奠定基礎。
參考資料：Long-term stability for perovskite solar cells achieved with fluorinated barrier compound. TechXplore, 2025/11/7

採用新型鋰鋁合金相，可實現更快的充電速度和更長的續航時間的固態電池
加州大學聖地牙哥分校（University of California - San Diego）的研究團隊開發出新型鋰鋁合金負極設計策略，可大幅改善固態電池的性能與耐久性。研究聚焦於鋰鋁合金內的兩種結構相：鋰貧乏的α相與鋰豐富的β相。透過精確調整鋰與鋁比例，科學家能控制β相分佈，結果顯示β相能使鋰離子在材料中擴散速度提升達一百億倍，並促進電極與固態電解質間的高效鋰傳輸。此結構同時增強了電極的密度與機械穩定性。實驗證明，含高比例β相的鋰鋁合金電極電池可實現高速充放電並在2,000次循環後仍維持高容量。這是首次揭示β相分佈與鋰擴散行為之間的關聯，為開發高能量密度、快速充電且長壽命的合金型固態電池提供設計依據。（1102字；圖1）
參考資料：Faster-charging, longer-lasting solid-state batteries possible with new lithium-aluminum alloy phase. TechXplore, 2025/11/7

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