成大新南向攬才跨域合作 研發高效能鋰離子電池與碳捕捉技術
文／張怡婷 圖／藥學系助理教授陳登豪
國立成功大學化工系泰國籍助理教授柯碧蓮（Watchareeya Kaveevivitchai）、藥學系助理教授陳登豪與國際學者跨領域合作，推動綠能發展，在儲能科技及碳捕捉技術的研究成果卓越，在台灣及美國皆已申請專利。有助環境永續，以尖端科技增進社會福祉。
柯碧蓮與陳登豪團隊跨領域合作研究
柯碧蓮與陳登豪深入探討有機分子在充放電的反應機制，展示其前瞻性的儲能材料設計，是台灣學界極少數針對有機電極材料的研究。以有機分子作為正極材料，新一代有機鋰離子電池不僅可提供高達426 mAh/g的電容量，在超高速率 10000 mA/g充放電條件下，仍可保有穩定的電容量達209 mAh/g，即便在1000次充放電循環後，依舊保有85%的電容量，遠勝於目前市面上以無機電極組成的鋰離子電池。
新一代有機鋰離子電池的材料質輕，不含金屬，製造過程較為環境友善，可回收再利用，更可適用於電動車、綠能及大規模儲能科技的發展。
博士生劉氏黃茹(左)與柯碧蓮助理教授(右)研發高效能有機鋰離子電池
柯碧蓮是台灣唯一的泰國籍理工學系教授，也是成大跨維綠能材料研究中心成員，107年曾獲科技部愛因斯坦培植計畫年輕學者獎。柯碧蓮在頂尖國際能源期刊《Advanced Energy Materials》發表現今最佳充放電表現的鋰離子電池有機正極材料，這是她與美國橡樹嶺國家實驗室(Oak Ridge National Laboratory)研究員Ilja Popovs博士共同開發的成果。
陳登豪與美國休士頓大學(University of Houston)化學系Ognjen Š. Miljanić教授合作，將新材料應用於捕捉二氧化碳。團隊研發的新技術可大幅減少前置處理與材料再生的能源損耗，在工業廢氣淨化與天然氣純化的應用極具潛力。
Ognjen Š. Miljanić實驗室所合成的孔洞分子晶體，是一種由具規則性孔洞的有機小分子所堆疊而成的材料，不僅環境友善、可回收，更具備了高穩定性、疏水性、以及易再生等特性。由於是新材料，量產進行一般的大規模應用測試不符成本效益，經由柯碧蓮的協助，得以架設系統化氣體傳輸管線，針對少量的新樣品進行氣體分離實驗。
此研究為全球首次試驗，將有機結晶性孔洞材料應用於變壓吸附（Pressure Swing Adsorption）氣體分離技術，在常溫下可將等比例之「氮氣與二氧化碳」或「甲烷與二氧化碳」之混合氣體純化至>99.9%氮氣及>99.8%甲烷。其選擇性吸附二氧化碳的效果，再生難易度，以及能源效益，皆遠優於一般常用的分子篩吸附劑。
博士生王耀廷(左)與陳登豪助理教授(右)發表新穎碳捕捉技術
陳登豪將此研究成果發表在頂尖國際應用化學期刊《Angewandte Chemie International Edition》，被選為熱門文章，更被評選為期刊封面故事，可見其研究之新穎性與受矚目的程度。
成大推行新南向政策成果斐然，是國內首間延攬泰國籍科研人才的大學，更長期推動校內及國際間跨領域合作研究，提供優異的科研環境給國際學者。泰國籍的柯碧蓮表示，成大對於年輕學者的栽培不遺餘力，台灣無論在學生素質、高教環境、學術資源等綜合評價，皆在東南亞首屈一指，惟大多國家對台灣認識甚少；在新南向政策的影響下，如今聽到越來越多泰國學子討論來台深造，卓越的研究成果亦是成大推動國際化的最佳實例，盼吸引更多國際優秀人才。
柯碧蓮與陳登豪的研究成果有助於環境永續，更以尖端科增進社會福祉。高效且環境友善的儲能材料，有效推動綠能發展；碳捕捉技術也有助於碳循環，符合聯合國永續發展目標，兩項研究成果，皆在台灣與美國申請專利。
維護單位:
新聞中心
更新日期:
2021-06-18
