成大材料系研發電動車電池新技術 效能是原來的2-4倍

國立成功大學材料系助理教授鍾昇恆團隊開創金屬-硫複合材料的合成與製作，運用無電鍍工藝技術合成一系列高硫含量鎳-硫複合儲能材料，使鋰硫電池具有高導電性、多硫吸附性與電催化能力，可供應電動車電池所需的面積電容量，亦達到商用鋰離子電池正極的能量密度標準。

研究成果刊載於全球領先電池研究的國際學術期刊《Batteries & Supercaps》，收錄於編輯精選並獲選為當期封面，其核心技術也已獲得台灣專利證書，美國與中國等專利則在審核中。

鍾昇恆指出，針對「硫電極」的相關研究包含多種組合，碳-硫、高分子-硫、氧化物-硫複合材料都已經有很多人討論，獨缺金屬-硫複合材料。團隊以「液相化學法」合成才發現癥結點在於金屬分子太重，導致複合材料的硫含量變低且反應效果變差，有違商用電池發展路線。

鍾昇恆的團隊受台南電鍍廠林立的現象啟發，聯想到無電鍍（又稱化學電鍍）的製作工藝能減少金屬重量並維持化學反應運作，於是在硫粉表面薄薄的鍍上一層鎳金屬，再經由材料工程的製程操作技術，如：調整溫度、濃度、時間等，完成一系列可以調整硫含量的高硫含量鎳硫儲能材料。

「為了驅動電動車，電動車電池的面積電容量需要到2至4mAh/cm2 （毫安培小時/每平方公分），但我們製作出的電池有8至9 mAh/cm2，可以穩定操作100次循環。」創新手法與亮眼數據成果獲得評委青睞，2022年4月登上《Batteries & Supercaps》封面。鍾昇恆說，儘管目前尚無法量測這項技術應用於電動車上的實際成效，但在研究實力雄厚的成大一定能也開啟日後尋找合作的方向。

鍾昇恆團隊也曾因研究超越商用標準的鋰硫電池，展現優異電池與化學性能，更率先學界提出失效機制與檢測模型，於2021年2月25日登上國際指標性學術期刊《Chemical Communication》（又稱ChemComm）當期封面並被刊載於ChemComm milestone，後續更期刊更主動請廣告公司為該篇成果做國際學術宣傳，以卓越成果讓世界看見來自成大的堅強實力。