發表先進儲能技術 中山大學合作論文登國際期刊

中山大學材料與光電科學系教授杭大任(左)跨校研究,團隊仔細爬梳10餘年、200餘篇重要文獻,發表先進的儲能技術。(中山大學提供/郭良傑高雄傳真)

國立中山大學材料與光電科學系教授杭大任跨校研究,團隊整合10餘年重要文獻,深度聚焦於新穎碳化鉬邁科烯(MXene)電儲能柔性材料。該新材料其輕薄、可撓曲的特性,可助攻智慧穿戴裝置、消費性電子產品,甚至航太利基產品的先進技術開發,論文成功發表於國際頂尖期刊《材料科學進展期刊》(Progress in Materials Science)。

中山大學表示,研究團隊仔細爬梳兩百餘篇相關重要研究,完成這篇題爲「用於柔性電化學儲能元件的低維Mo2C MXene基電極的最新進展和未來展望」的論文,探討MXene材料的前沿應用和未來潛力,爲未來的先進儲能技術和創新材料設計提供了及時的關鍵指南。研究成員包括中山大學材光系博士生龐納格(Dineshkumar Ponnalagar)、臺大物理系教授樑啓德及成功大學智慧半導體及永續製造學院教授周明奇。

碳化鉬邁科烯(MXene)電儲能柔性材料受益於其優秀的電化學性能,並因其輕薄、可撓曲。(中山大學提供/郭良傑高雄傳真)

杭大任指出,「MXene二維(2D)材料具優異的導電性、高表面積、可調節的表面化學特性、快速離子擴散和良好的結構穩定性,是下一代電化學儲能應用的極具吸引力的候選者。」其中碳化鉬(Mo2C) MXene材料,更因其獨特的柔韌性、導電性和強度組合而脫穎而出,非常適合下一代穿戴式電化學儲能設備,應用範圍從監測健康參數的智慧穿戴裝置,到消費性電子產品具彈性和靈活性的組件,並可依託材料本身的性能優異性,將應用場景延伸至不同的苛刻環境,例如從冰天雪地到熱鍋爐間,以及航空國防與太空探索任務等,廣泛應用的實現將有機會定義行業設計和功能標準。

杭大任進一步舉例表示,目前有文獻案例顯示,引入碳化鉬MXene作爲特定電化學儲能元件上的應用材料,能在低溫環境5度,至高溫環境55度的較寬溫度區間展現穩定輸出與較長的循環壽命,未來持續發展潛力值得期待。此外,碳化鉬MXene奈米材料薄膜可以薄如紙片的樣貌呈現,撓曲度佳,也是應用於感測器的絕佳材料。