前瞻技術脈動：能源技術(202615)

關鍵字：；；；；；；；

瀏覽次數：86｜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7月1日

圖、前瞻技術脈動：能源技術(202615)

一項新型技術利用外太空的低溫環境，能在夜間產生電力
加州大學戴維斯分校（University of California, Davis）研究團隊利用地面較太空溫暖的特性，打造能在夜間運作的發電裝置。這項挑戰在於夜間濕度或雲層會降低頂板散熱、縮小溫差。為提升效率，裝置使用可向太空散熱的頂板作冷端、地面作熱端，驅動史特林引擎產生能量。實驗成功輸出至少每平方公尺 400毫瓦，能帶動小型設備，適用於離網建築與夜間通風等場域。相關研究已發表於《Science Advances》。
參考資料：New Engine Taps the Freezing Void of Space To Generate Power at Night. SciTechDaily, 2025/11/16

隱藏的銅開關為綠色氨氣生產注入強效動能
東京都立大學（Tokyo Metropolitan University）研究團隊透過電化學硝酸鹽還原反應(electrochemical nitrate-to-ammonia)在常溫、常壓條件下製造氨氣，這過程相較哈伯法更低碳節能。他們使用氧化亞銅(Cu₂O)作為催化劑，並搭配碳纖維載體，進行原位X-射線吸收光譜(operando X-ray absorption)分析，以追蹤催化劑在反應過程中的化學變化。當施加電壓從較正向變為較負向時，催化劑表面銅氧化物逐漸轉變為金屬銅顆粒，促進將亞硝酸離子(NO₂⁻)氫化為氨，進一步提高氨氣產量。該研究為綠氨供應鏈提供能源轉型的途徑。相關研究已發表於《ChemSusChem》。
參考資料：Hidden copper switch supercharges green ammonia production. ScienceDaily, 2025/11/22

低成本綠氫：新型電極設計顯著降低膜電解槽的磨損
加利福尼亞大學柏克萊分校（University of California – Berkeley）的研究團隊提出一種能大幅提升AEM（陰離子交換膜）電解槽耐久性的新電極設計，有望讓「綠氫」成本下降5–10倍，使其可直接利用低價、間歇性的風能與太陽能進行大規模製氫。現有商用技術各有缺陷：傳統鹼性電解槽使用強鹼溶液與陶瓷隔膜，不適合高電流密度與間歇運行；質子交換膜（PEM）則需昂貴的銥催化劑與含氟聚合物，且強酸環境會快速腐蝕材料。AEM技術兼具低成本材料與固態膜的優點，但最大瓶頸是陽極聚合物於高電位下失去電子而氧化分解。研究團隊受電池「抑制副反應」策略啟發，將無機氧化鋯聚合物（Zr–oxide polymer）混入有機導離子聚合物，使其在陽極形成保護性的「鈍化層」，阻隔電子抽取並抑制氫氧根腐蝕。此策略讓聚合物劣化速率降低100倍，是迄今最有效的耐久性改善方式。
參考資料：Low-cost green hydrogen: New electrode design dramatically reduces wear in membrane electrolyzers. TechXplore, 2025/11/24

伸展電池採用天然酸和明膠，打造更環保的穿戴裝置
麥基爾大學（McGill University）研究團隊開發出一款可生物降解、可拉伸的綠色電池，專為穿戴式與植入式裝置設計。傳統可降解電池常以鎂作為電極，但鎂在反應中會形成阻隔層，導致電池壽命與輸出偏低。研究團隊受「檸檬電池」啟發，將檸檬酸或乳酸加入明膠電解質中，使酸類成分能持續分解鎂表面阻隔層，大幅提升電池壽命與電壓輸出，使其表現更接近一般商用電池。新電池可提供約1.3V電壓（AA電池為1.5V），足以驅動壓力感測器等小型電子裝置。為實現可伸展性，研究者採用kirigami切割結構，使電池在不影響功能的情況下可延伸達80%，而電極使用鎂與鉬等易降解、環境負擔較低的材料，整體結構以明膠與天然酸類組成，不含重金屬或毒性物質。（1077字；圖1）
參考資料：Stretchable battery uses natural acids and gelatin for greener wearables. TechXplore, 2025/11/25

歡迎來粉絲團按讚！

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