前瞻技術脈動：能源技術(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6月17日

圖、前瞻技術脈動：能源技術(202613)

基於等離子體的方法可製備用於金屬-空氣電池的高效能、低成本催化劑
金屬空氣電池具備高達鋰電池十二倍的理論能量密度，被視為未來替代內燃機與減碳的重要技術，但受制於依賴昂貴貴金屬催化劑、缺乏同時促進ORR/OER的雙功能材料及複雜高成本製程而難以商用。日本芝浦工業大學（Shibaura Institute of Technology）與名古屋大學研究團隊提出突破性解方：採用溶液電漿法（SPP）在常溫常壓下快速合成CoSn(OH)₆–碳複合催化劑，免除傳統多步驟與表面活性劑，並能在碳材料上均勻生成奈米催化粒子。最佳催化劑（CoSn(OH)₆–Ketjen Black）在OER表現超越商用RuO₂，ORR活性接近鉑基催化劑，且完全由廉價且豐富元素組成。其ORR/OER反應電位差僅0.835 V，展現高雙功能效率；長期測試中OER活性12小時無衰減，顯示優異耐久性。
參考資料：Plasma-based method creates efficient, low-cost catalysts for metal–air batteries. TechXplore, 2025/11/17

核廢料或許是實現更環保氫氣生產的關鍵
沙迦大學（University of Sharjah）研究指出，核電廠的核廢料可用來提升水分解製氫的效率。雖然電解水是較環保的製氫方式，但效率低、能耗高。研究提出四種利用核廢料的方法：一是利用核輻射進行水的放射分解，使水分子更易被電流分解；二是從核廢料提取鈾製成催化劑，成本比鉑更低；三是用鈾催化劑改善蒸汽甲烷重整，提高壽命並減少積碳；四是利用核廢料產生的熱能提升反應效率。此方法可將核廢料轉化為能源生產資源，有助推動更永續的氫能利用。
參考資料：Nuclear waste may hold the key to greener hydrogen production. Newatlas, 2025/11/14

設計更好電池的新量化規則
過去科學家在設計新電池電解液時，幾乎只能「試了再說」，因為沒有明確方法能預測。大阪大學（University of Osaka）與大金工業（Daikin Industries）的團隊找出一個關鍵答案，取決於鋰離子的「化學勢」。簡言之，化學勢越高，代表鋰離子在電解液中越「坐不住」，就越容易跑進石墨電極，讓電池順利充電；若化學勢太低，鋰離子太「舒服」，反而不想移動，電池就會充放電不良。研究團隊甚至利用這個新原則，設計出一種氟化醚溶劑，展現優秀電池性能，大幅提升電池的效率、安全性與壽命，對電動車、再生能源儲能與資料中心備援系統都有重大意義。相關研究已發表於《Advanced Materials》。
參考資料：A new quantitative rule for designing better batteries. TechXplore, 2025/11/17

研究人員開發電腦模型，以更好地預測生物質粉碎過程
美國愛達荷國家實驗室（Idaho National Laboratory）研究團隊針對生質能加工面臨的粒徑控制與設備堵塞問題，開發一套可提升研磨與前處理效率的計算模型。生質材料如玉米秸稈因纖維結構複雜、顆粒形狀多變，不同於礦物或粉體可輕易均質化，使工業設備內部粒子行為難以掌握。研究者首先量測玉米秸稈的彈塑性彎曲特性，並利用離散元素法（DEM）揭示粒徑主要受橫截面大小與含水率影響，而非刀盤轉速與功率。接著於生質能用戶測試平台中的刀式磨機進行實驗，獲得高品質基礎數據，再與DEM模擬結合，用於建立快速預測粒徑分布的深度神經算子模型。研究指出，加入含水率可大幅提升模型準確度，能有效預測加工後粒徑演化，協助設定最佳設備參數，降低堵塞、減少能耗並提升流程穩定性。（1108字；圖1）
參考資料：Researchers develop computer models for better biomass milling predictions. TechXplore, 2025/11/18

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