前瞻技術脈動：能源技術(202618)

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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8月7日

圖、前瞻技術脈動：能源技術(202618)

新石墨烯突破大幅提升儲能能力
蒙納許大學（Monash University）的研究團隊設計出名為multiscale reduced graphene oxide (M-rGO)的碳材料架構，透過改變傳統石墨烯的結構方式，使其形成高度彎曲、可進入的多尺度網絡結構，大幅提升有效表面積與電荷儲存可及性。其體積能量密度高達99.5 Wh/L，功率密度達69.2 kW/L。這項發展象徵石墨烯能真正從實驗室材料進展到商用儲能領域，可望大幅加速電動車充電、電網穩定化與消費電子設備供電效率。
參考資料：New graphene breakthrough supercharges energy storage. ScienceDaily, 2025/12/1

工程師開發薄膜技術，使人工智慧晶片速度更快、能源效率更高
休士頓大學（University of Houston）工程團隊開發出新型二維低介電薄膜，可大幅降低AI晶片的耗能與熱量，並提升訊號傳遞速度。AI運算需求激增，使資料中心需以大量伺服器執行高效處理，並依賴能耗巨大的冷卻系統維持晶片運作。傳統高介電材料（high-k）會儲存電荷並產生大量熱能，造成延遲與能源浪費；因此研究團隊以輕元素（如碳）構成的共價有機框架（COF）發展出極低介電常數（low-k）薄膜。這些薄膜具高度多孔、層狀且晶體化的結構，使電訊號能以更低能耗、更少干擾在晶片中傳輸。實驗顯示，該材料不但具超低介電常數，還擁有優異的耐高壓擊穿強度與高溫穩定性，適用於高電壓、高效能運算晶片。
參考資料：Engineers develop thin film to make AI chips faster and more energy efficient. TechXplore, 2025/12/2

一氧化碳這種沉默殺手，如今成為燃料電池催化劑的助力
韓國能源技術研究院（Korea Institute of Energy Research）研究團隊開發出CO Adsorption-Induced Deposition(CO AID)技術透過一氧化碳來控制高核殼型觸媒之金屬薄膜的厚度。高核殼型觸媒是提升燃料電池效能的關鍵，內核由低成本金屬製成，外殼則以昂貴的鉑製成，若以銅取代鉑則需高精確性電壓和額外步驟使得生產過程耗時費力。研究團隊透過將一氧化碳以單分子層的形式吸附在核心金屬表面，並將鉑還原至該層，使研究人員可精準控制其厚度在0.3奈米。而此方法僅需2小時內就可備置公斤級的核殼型觸媒，大幅提升製程效率。此方法不僅適用於燃料電池，更有望推進半導體及薄膜材料等領域的奈米製程技術。相關研究已發表於《ACS Nano》。
參考資料：Carbon monoxide, the 'silent killer,' becomes a boon for fuel cell catalysts. Phys.org, 2025/12/2

替代溶劑有助於生產環保錫鈣鈦礦太陽能電池
鈣鈦礦太陽能電池因高效率、低成本製程而被視為下一代光伏材料，但主流鉛基配方存在兩大問題：鉛的環境毒性，以及材料內部鹵化物離子的遷移所造成的快速劣化與效率衰退。來自HZB與波茨坦大學（University of Potsdam）的研究團隊針對四種常見鈣鈦礦組成，首次精確量測其離子濃度與遷移行為，發現不同組成的差異極大。其中，一種以DMF-DMI替代傳統DMSO溶劑製備的錫基鈣鈦礦（FASnI3）展現突破性結果：其可移動離子濃度僅為鉛基材料的約十分之一，離子遷移造成的劣化速率也顯著降低，操作穩定性可維持超過 600小時。（1003字；圖1）
參考資料：Alternative solvent helps produce environmentally-friendly tin perovskite solar cells. TechXplore, 2025/12/3

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