成大新南向揽才跨域 合作研发高效能锂离子电池×碳捕捉技术

2021/06/18

【大成报/记者于郁金/台南报导】国立成功大学化工系泰国籍助理教授柯碧莲(Watchareeya Kaveevivitchai)、药学系助理教授陈登豪与国际学者跨领域合作，推动绿能发展，在储能科技及碳捕捉技术的研究成果卓越，在台湾及美国皆已申请专利；有助环境永续，以尖端科技增进社会福祉。
柯碧莲与陈登豪深入探讨有机分子在充放电的反应机制，展示其前瞻性的储能材料设计，是台湾学界极少数针对有机电极材料的研究；以有机分子作为正极材料，新一代有机锂离子电池不仅可提供高达426 mAh/g的电容量，在超高速率 10000 mA/g充放电条件下，仍可保有稳定的电容量达209 mAh/g，即便在1,000次充放电循环后，依旧保有85%电容量，远胜于目前市面上以无机电极组成的锂离子电池。
新一代有机锂离子电池的材料质轻，不含金属，制造过程较为环境友善，可回收再利用，更可适用于电动车、绿能及大规模储能科技的发展。
柯碧莲是台湾唯一的泰国籍理工学系教授，也是成大跨维绿能材料研究中心成员，107年曾获科技部爱因斯坦培植计划年轻学者奖；柯碧莲在顶尖国际能源期刊《Advanced Energy Materials》发表现今最佳充放电表现的锂离子电池有机正极材料，这是她与美国橡树岭国家实验室(Oak Ridge National Laboratory)研究员Ilja Popovs博士共同开发的成果。
陈登豪与美国休士顿大学(University of Houston)化学系Ognjen Š. Miljanić教授合作，将新材料应用于捕捉二氧化碳。团队研发的新技术可大幅减少前置处理与材料再生的能源损耗，在工业废气净化与天然气纯化的应用极具潜力。
Ognjen Š. Miljanić实验室所合成的孔洞分子晶体，是一种由具守则性孔洞的有机小分子所堆叠而成的材料，不仅环境友善、可回收，更具备了高稳定性、疏水性、以及易再生等特性。由于是新材料，量产进行一般的大规模应用测试不符成本效益，经由柯碧莲的协助，得以架设系统化气体传输管线，针对少量的新样品进行气体分离实验。
此研究为全球首次试验，将有机结晶性孔洞材料应用于变压吸附(Pressure Swing Adsorption)气体分离技术，在常温下可将等比例之“氮气与二氧化碳”或“甲烷与二氧化碳”之混合气体纯化至>99.9%氮气及>99.8%甲烷；其选择性吸附二氧化碳的效果，再生难易度，以及能源效益，皆远优于一般常用的分子筛吸附剂。
陈登豪将此研究成果发表在顶尖国际应用化学期刊《Angewandte Chemie International Edition》，被选为热门文章，更被评选为期刊封面故事，可见其研究之新颖性与受瞩目程度。
成大推行新南向政策成果斐然，是国内首间延揽泰国籍科研人才的大学，更长期推动校内及国际间跨领域合作研究，提供优异的科研环境给国际学者。
泰国籍柯碧莲表示，成大对于年轻学者栽培不遗余力，台湾无论在学生素质、高教环境、学术资源等综合评价，皆在东南亚首屈一指，惟大多国家对台湾认识甚少；在新南向政策影响下，如今听到越来越多泰国学子讨论来台深造，卓越研究成果亦是成大推动国际化最佳实例，盼吸引更多国际优秀人才。
成大表示，柯碧莲与陈登豪的研究成果有助于环境永续，更以尖端科增进社会福祉；高效且环境友善的储能材料，有效推动绿能发展；碳捕捉技术也有助于碳循环，符合联合国永续发展目标，2项研究成果，皆在台湾与美国申请专利。(照片由国立成功大学提供)

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