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teqq【鋰】離子電池】經過【超【過十【年【】】【的研究與【】改良【】後【,【】未來有望邁向新的里程碑,近期【【歐【】【洲與美【國聯合【團隊已運用【名為】】】 MX】】e【ne 的特殊材料強化【【矽【,】提【高鋰電【】【池容量】【】之餘,陽極導【【電性【更【【是提升 1】00】【-1【,000 倍。】矽【】是【】【備受看【好的鋰電池陽極材料【,無論是在吸收鋰】離子的效果】還是在地殼上】的含量】,都比現】【在電【】】池【採【【用【的石】墨材料還要【好【,假如【陽極 10】0【【%】【 使用矽材料,【電池容【】】量】理論】上可以】】增加 7】】0%。然】【而該】材料在【】鋰電池充】電【時會【膨脹 300%,放電時】又【會恢復正【】常】大小,】】這讓】矽材料的耐用性【大打折扣,基本【【上只【能】用一】【【】次】,】【因【此現在】的】電池仍以】石墨、】碳【為主。目前許多科學將】都想】要】解決這項挑【戰,【像是結【【】合】奈米【技【】【【】術,】【【把矽製成奈米級【線狀【【【或管狀晶體或粒【【】子】,】】希望能讓矽】能】承受更【【大的體積】變化,或】】】】是藉此解】】】決矽膨【脹】的問題【,先前加】拿大【也以【 3、5【】】、】8 和 15 nm 四【種不同直徑長度【】的矽【奈米粒】子進【行實驗【,觀】察不【同大小】的矽奈】【米】粒子在充放電中如何變】化,最終發【現矽奈米粒子愈小【愈【好【。【【▲ M【【】X】e】】ne 溶液(S】o【【urce【:卓克索大學)而此】次】】【美】國【卓克索【大學與愛】爾】蘭都柏】林大學【【三一學】院跨】】】國】跨】校合作,【將特殊】材料 MXene 】】【【溶液與矽奈米粒子】混【合,製作】成神】【【【【奇的矽-【MX】【e【n【e 陽極。其中 M【】】【X【】【【e【ne 材料【是】卓克索大【學【】 2011 年研發】【出的2D 無機化合物,目【前已研發出】逾30種 M【Xe】】【【n】es 【【】【材料【】】,不同配方有不同的功用,而】研【【究【團隊則【】先選用】碳化【鈦、碳氮化】【鈦 M【】X】【en【e】 材料】與石墨烯來跟矽合作】】。【研究【指出,MXen】e】【【】 【】能】】當作另【類【【】】【【】的導電【【】添】】【【加劑和黏【】合劑,製【成】鋰電池陽】極之後,MXene 會【形】成】層【狀且隨機分布【,矽奈米粒【子則穿【插其中,可控【【制】【【離】子】【進入陽極的順【序並【【】【抑】制矽】【奈米】】粒子】的】】【膨脹】度。▲【】 【【】【MX】e【n】e 【【材料與矽【】奈米粒子的】【排【列】狀況【(S【ou】rce:【卓【【克索【大學)【卓克所【大【學】材料科】學與【工】程教【授【【 Yu】【】ry 】Gog【otsi 表【示,【由】於 M【】Xe【n】e 【【是【 2D】 【材料,】鋰離】】子可以更快地進入】鋰陽極,【進而提高電【】極的容量和導電性,且該材料也】具】】【有】優【異】】的【【機械強度【(m】ech【an】ica【l s】tr【e【ng】】th)【,耐久性相】當高】。實驗結果也相當【符合】科學【家的期】待,不【【管是添入 MX【】【【【e【】ne 還是【【石【墨烯,儲】存【容【【量都比原】有【的石墨】陽極還要好【,導電性】】也】【【比過去高 10】0-1,0】】0【0 倍。論文主要作【者三一學院【【研究】【】】員 C】【huanfa】ng【 】Z【】h【ang 表【【示,【】新型陽極也】【可以用泥漿】澆鑄】(casting)【來製造,有利於擴大】】生產與【製成不同大小的電】池。【且該研究也認【為,可】用【的 M】Xen【e【 【材【料】】【高【達 30 【多種,未】來【團隊還可以用【其】】餘【材料來打】造【新】】電極,繼續測【試】【【【【矽-】MX【en】e】 的發【展空【】間。目前【研究已【發表【在《Nature Comm】】uni【c】【【【】atio】ns》】】。E】【【xpa】ndin】】【【g 【】th【e Use of Sil】【ic【o】n【 【【in Ba】tte】rie【】】s, By 】P【reventing】 【【Ele】【ctrod】es Fr】om 】】【Ex】panding(】首圖為【】【】示【【意圖【】【,來】源:pi】xabay】)IBnKhRvm

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【 【鈣鈦礦太陽】能已【成為現在熱門的科學】研究,【不少學者正為了】提高】】轉【【】換】效率以及降低】【遇】】】】【氧衰退】等【問【題【】而努力著,【最近】美國國家再生能【源實驗室(NR】】EL)】【則】研發出串】疊型全鈣鈦】礦太】】陽能】板【】,不【僅緩解上述難【題,【【轉【】】換】效】【】率】更可達】到 2】5%】。在鈣鈦礦研【【究】中【,通常科】】學家目光】】【都集中】【在寬】能隙【【【鈣【】鈦礦上,這是【因為寬能隙材【料】】比較【耐】高溫【【與高壓,也【可】以對】太陽光譜中紫】【外線等】較高能量的區】】域】】做出反應【【,但是】】若要】打造串疊型【鈣鈦】】】礦太】陽能,勢】【【【必要有一個鈣鈦礦太陽能是低能隙材【】料,這樣【兩個太陽能【電【池【才】】能吸收不同的】光譜。】一【般】來【說】鈣鈦【礦太】陽能主要【】金】】】屬為鉛,而科學】家【【過去研究發現,只要將錫】加入【鉛鈣【鈦礦【【之後】,】【就】可以【】降低】【鈣鈦礦太】陽能【】【】的】能隙,像是 2014 】年美國與日】本聯【合團隊就整合傳】統【鈣】鈦礦與錫【鉛【【鈣【鈦礦,將轉】換效率】提高】】至【 【【】23%。只不【過【】加】入另一種元素【【】【也代】】】表著性能【會跟原本有【所不】同,錫金【】屬【】在【】空氣中相對不穩】定,錫【鉛鈣鈦礦【晶格【容】易】【產生】【缺陷】,】【進而破壞電荷傳遞致使太【【陽能電】池效【【【】率【不盡理【想】【。對此,N【R【EL 【提出一【項解【】】決】【方【【案,他們在】錫【鉛鈣鈦【礦中添加】】胍】】硫】氰酸】鹽(guanid】ini【um thiocya】】nate】】【),此有【】】】【【【】機化合物【【除了可【【以防止】鈣【鈦】】【礦】中的錫與氧起反應,】也能提高鈣鈦礦的性能,】研究測【試指出,電子激發】時間已超【過 1 】【【微】秒,與過去相】比高【出 5 倍,且錫鉛鈣鈦礦層的【轉】換【效率】也從】 1【8】% 提升至 】20【【%。目前 NREL 【【【【已】【將鈣】鈦】礦層】與】新】型錫鉛鈣】【鈦礦串疊,【【轉【換效率】已突破至 】25】%。【該研究將有助於】【】再次【加速鈣鈦礦太【】陽【能【】】【】【的【進【展【步伐】,其】中【鈣鈦礦太陽能是備【【【受【【】看【好的下一代太陽能技術,】具有製造成本【】【低、】】【【可】】撓、轉【換效】率】高【等【】優點,尤【其鈣鈦礦太陽能轉換效率已】在【短短 【10 年【【】間提【【】高到 【2】4%】【 以【上,近期科】學【】家的串疊型太陽】】能】【【轉換效率也不【斷破紀【】【錄【,像是英【國 Oxford】】 PV 的矽-鈣】鈦礦轉換效率已【【達 2】8%,距離其 30【% 【目【標愈來愈近。】【【【而】】理】論【】【上串】疊型全鈣鈦礦【的【【】】轉換效率高】達 【3【】0%】,【顯然成長空【【間尚【未觸頂【,】NRE】】L 資深】科】學家 J】os】】eph Ber【ry 則表示目前】】】】】【團】隊【也正【努力提高上【層鉛鈣鈦【】【礦的】效率,【】希望】未】】來可以再將轉換效率更上【一層【樓。T】】】】o 】amp 】【up 】【sol【【【ar 】cell】s, scien】tist【s dit】ch s【i】【li】con】Pe【【rovski【】】t】e 【Bre】akthrou【gh【 】【S【h【ow【【】【s】 I【m【p【】【o【】rtan】c】e o】f A【d】ded【 C】【【hemical C【ompou】【nd 【in 】B】】】oo】sting E】fficiency】(首圖來源:】】pixa【【ba【y)

46eBF【】【a【【c】e】b【ookTw【it】te【rP【in【terest】】Wha】ts【A【【p】p近日国外】爆料大】神Ev】an 【B】la【ss表示【,H】【】u【a【w】】ei【【】】 P40【【】系列新】机将会于3【】月】26日在法【国巴黎【【】正式发布】【】【。【随】【着发布】【时间的临【近,有】关【该】】机的外观【及配置细节陆续】得到【了全方位】的【】】曝光,而】越】来【越多的用户开】始关心【】新机【的】售价情】】况,近】】日有【外【媒晒出】了【】该机在海外的【售价信息,貌似】比】此前的传【闻便宜不【少【】。据外【】媒近日【【【报【道的信【息显】示,全【新【【的】】】华为【】P【4】【0的【【起【售价【】为599欧【元(【大约【RM【【 】2】】6【【99++)】,而旧款【】【华【】为【P3【0起】售价为7】】9】】9【欧】元【(大约RM36】00++)【,【P3】】【0 P】【ro【起售【价为9【】99欧元(大约】RM【】4500+】【【+)。这样【一比较,如【【果】此次【的传】】闻属】实【的话】,那么即将】亮相的华为】P【40系列额【售价要比前作便宜【不】【少【。  Hu】】a【【wei】 P40 Pro  从】evleaks 所】】放出的渲染】【图【】中【【【可以【看到华为P【4【】】0 P【】r】【】o【【后置【】将搭】】载】徕卡【五摄【,其中包含一【【颗双棱镜潜望】式变】焦镜头】】【,支【【持高达10倍光学变焦,【】长焦镜头首次配】备玻塑混【【】合镜片,传感器升级【【为】】20【】00万【像素。除【了【有【徕【卡【五摄】的加持外,据【【【】】了解P】】40】 P【r】o还拥】有全【新定【【】制的】】【5200万主【【【【】【摄(1【/1.【】33【英【【寸大底),【支持【16】合1技】术【】,【从而在】夜间下能】够】获取更清晰干净的夜景大】】片。从渲】【】染图】看【华】【为P4【【0 Pr】【【o的正面可【】以】得知【,此次采用【的是】双孔全】】面屏】】】方【案,而前置】双摄根【据推测则【有【】可能【是【主摄+】超广】角的组合】,】但如】果是真】的】话,】那就意味着】】华为P】40】 P】ro】】将可】】能不【支】持3】】【D人脸识【【【别。至于在华为【P【】40 【P】ro【的【】核心配置】信【】息也有曝】光【,芯片】方面基本上可以】知道将会采用最新】【的麒麟99【】0 】5G芯片,支持SA、】】NSA双【模】【5【【G网】络】,】同时也有可】能配备【】有12】GB内存+【】512G【【B存储的组合,并支持超级【快充和】无线超级闪】】充等顶配技术。 【 【Huawei【【 P40  据外媒】报】【道,Huaw】ei P40 的主摄【】也将采用索】】尼定】】制传【感器,支持】52】【】00万像【】素,光】】】】圈】】为F/【1【】【.3【【【【3。这颗传感】】器将采【用】【“16】合1”技【】术,由【【】于经历了4合【1转换,才达到【16合1,所以】也】【被【称】【】】之为】【“Q】u】ad Quad Ba】yer”。当【【然,16合1仅应用在【在黑【】暗】条件下【拍摄视频和】【】照片。】】根据外】】媒】计算,黑暗【】条【件下】5200万】像素会下降到3】】25【万【像【】素。】不】过对于拍摄10【8】0【】】p的视频来【说,【这已】【【经足够了】】。【在【白天拍【摄【时,【【【仅执行】一次4【合一转换】,【【从】而】【能够以】1】300【】【】万像素来【进行拍摄。 还】【没Foll【】ow 】我们In【s【tag【】r【a】m 账【号】的朋友!快来F】【o】llo【w 【我】们吧!】点击下图:】!  h】【ttp:【//ag88.sho【p/】点】】】击【加入我】们【的【Te【leg【】ram 频道,每天我们会精选】热门促销资讯与大家【分享!!赶】紧加入吧】!T】】elegra】m】 C【hann】e【【l 】】【L】【】eesharing 好【【康分】】】享】xzOF

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jubJ】 隨著【科學家【逐漸研發】出或可撓】】或輕巧的太陽【能板,【【【【】太【陽光電技【術未來有望逐漸】【融入日】常【生活中】【,【就好【】】】比澳】洲設【計公】】司 Pre【val【ent】【 已】結合】摺】【【【】紙藝】】】術與【太陽能,開【發出充滿設計感【【、【可當】成百葉【窗【的太陽能板,為將來住】】家提】供既綠】色【又】【美觀【的發電】選擇。對】【於】想裝設【太陽能板、但苦於沒有廣大屋頂】面積】】、或是居住在公寓【的】】住【戶【,【一般【來說玻璃】太陽【】【能板是個好】【選【擇,只【不過目前玻璃太】陽】【【】能板尚【未】大【規【【模【】商】業化,成本【相對高【昂,且也【【有不少玻璃太陽能透光度低,】不【太符【【合】眾】【人對【窗【戶採】光性的【】期【【待,對此,【】Pr【ev】【al【ent【 公【司建築設計師【】 Ben B】erw【i【ck】 】已與日【本廠【】】商攜手【合作,【開發全新的太】【陽能發電形式】。【他】【【【們以【】摺】【紙】藝術】為【發想】,【研發】【出】太【陽能百】葉】窗【「Solg】ami」,其中 So【】lgami 】】名【稱】便】是結】合太【陽 s】【o】】l】ar 與摺紙的日】】文 origami,該公【司的【窗簾採用】薄膜太】陽】能電池與反射】墨水(re】fl】ecti】ve inks【)技術】,將薄【膜太【陽【】能【】】印【】刷【到塑膠【【】基板】】上,並摺成【【【 【1】】0 】公分深的結【晶【狀結構,最】後再【把結晶狀結【】構層層疊起】】串】聯,這】樣一】【來就【】可讓【更】【【多的自【【然光進入屋內【】,變】成住家另【類的【】百葉窗。且 Solgami 是由摺紙概念【構】【成,【太陽】】】能】】窗廉只要】【【沿】【著】「摺線】」即【【可【收回與【】開啟,人】【們只要【【把】】】】新】型【【】窗簾當成拉】門,就可以決定是否要讓】【太陽能【板運作。【該廠商【目】前則【】【【尚未】公【布其成【】本】】與轉【換效【率、輸出功率,【】但 Berwick 【表示,太陽【能】百葉窗採】用【絲網印刷【技術,之後】】以切割與摺【紙設計來【【製成】【,雖然這】在早【期的原【型【設計難度【頗高【,不過印【刷技術容易大【規模】】【製】造【,】材料也【相當便【宜】,這】讓【 So【】l】g【【【ami【 成【本有望降低。P】【rev【ale【nt 也】相當【看好其輸】出功【率,並表【】】示 】】【S【o】l】【gami】 特殊的結構讓光【可【以】在太陽【】能板之間】來回【反【】射,摺紙結構也【大【幅】】提高【面積,】發電量】可望大】幅提【高,且人們也】不】用擔】心調整【百葉窗角度會讓太【【【【陽能板無】法發電】【】,百葉【【窗【自【己【會】重定】向光線來源以【調【】整發電量。Solg【a【【mi 發】電量【【【將】【】取【決於】】窗戶的大小,】】以及裝】設位置【與附近是否【【有】遮【蔽物等,【這方【面倒是跟【一般】的【屋頂【】太】】陽能相】】同。P】r】eva】】】【lent 指出,若在辦公【【大樓【每片玻】【璃裝【設 S【o】】】lgam【】i,【【百【葉窗將能滿足】辦【公室所需【電力】;假如使用者想在家裝設太【陽【能百葉【窗,】【也可以把電力】集中到【】集電箱中】】】,將多】餘【電【力輸【送給【中】央電網,雖然【這不】一定】【能抵銷電】【費】【【帳單,【但或多【或少能減少電費支出。Th【i【【】s origam】【i】】】 【scr】【】een t【u】】rns 【】yo【ur wi【】n【【do【ws i】nt【】【【】o solar pan【】els】Th】】】e【s【e Or【】【【i】gam】【i 【So【la【r【 Pa【nel】s Gene【【ra】】t】e 【El【ectricity【【 fo【】r A】part】【】ment【【s(【首】圖來源【【:So】【】lgami】)opzT

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OA7O【【【】【野【生【石】【虎,台灣】最【自由、也【最辛【【】】苦的貓。】】因外【環【【【道新】】】闢工程,】棲息環【境大多是】民間私有【】地【,成為【最需【要【保育卻【又】最】難【保護】的野生【動】物【,目【前【【【】】【】估計】】總】數5】00【隻以下【【。白【海豚,】【又稱媽祖】魚,是】】台灣西部沿】海指【標【【物種。】因【風機】】設【置、廢水排】放衝擊棲息地,目】前】剩【【下不到100條【。因為】陸續接【【收到這】些聲音,蘑】菇想用自】【【身小】小【的力量,替牠【們排解一些恐】慌【與憤怒,為台灣】瀕】危動物瀕換回一口喘【息】】。】蘑】菇【設計商【【品【別出心裁】、【好【】【【】】【用也耐用【,【【從生產到】廢【棄【的過【【程做【到【對地球友】【善。蘑【菇T使用1】00%有機棉,】棉】花選】用【】三】年以上未使用農藥】【與】化學】藥】劑的健康土地】【】,】種【子不使】用殺】【【菌劑,生】長過程不使【用殺蟲【】劑【】、除【草劑】與【枯【葉劑【,【紡織【【染布過【程得【【到國際G】OTS有【機】【【紡【織【品【【【標準認證。】以對】【環境友善的態度與心意,讓【自】然【中】的美好循【環】持續發生。蘑菇20【】1】7【】】春夏新品主題【【「【憂鬱的【】【熱】帶」,其中「石虎】」、】【「】白】【海】豚【】【】」、「【憂鬱的熱】帶】」三款有機棉衫,5/11【】【至【9/30】活動期】間,每售出一【件】【】將捐贈10【0元給台灣環境資訊協會,邀請【【大【家一同為守】【】護人與自然【】的】和諧】】盡份心【力。蘑【菇【 官【方網站【【 臉書【粉】專蘑菇商品聯絡窗【口:【柯【】小姐Els【a / 【[ema【】il【&【#160;pr】o【tecte】d]】 / (02【)255】7【-01】55 #】】22】【【】環資合作聯絡窗】】】】口:【吳】小】姐 /【】 [emai【l】&【#160;pro】t【ect】】】e【d] /】 (02)【29】33-223【】3 #222《】憂鬱】的熱帶】【》m】og】【u 2】01】】7】 s】s】 coll】ect【ion【【第一波「預購】」時【間】【:5/】1】】【】1-5/】【18通】路:蘑菇官網獨【家早】】】鳥】預購優惠】享】95折,】會員再【】】9】折商品連結:憂鬱的】熱帶、石】【虎【、【【白海豚【第二波】【「上市】」時【間:5/】【19起通【路:【蘑菇官網、蘑菇】實】體店面oPYZ

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spL7【 】【智慧【追日【系統雖然可【以讓【太【陽能【板隨著日照】軌跡】改【變角【度【【【,提高模【【組發電量】】,】但一般【來說這些設備成本相】對】高昂【,對此】】,美國【柯蓋德】【大學科學家已創造設計】出低】成】本又】可【】 【DIY】 的【簡】易方法:只要一桶水跟一【些【【石頭,就【可】以將太【陽能發電量】提高三分】】之一【。】】【】在許多【】【人喊著【【【【手【機快沒電或是大開冷】氣【】之時,世界】上仍有上百】萬人無電可用】【,【就【】】】【好比烏干達【有四【分之一人】【口【】處【在【電網【不及】【的】】區】域【【】,平均【】住戶日【用電量【僅 0【.0】】4】K【W【h【(美】國約 29KWh】)【。】目前當】地【政府【與國際機構、協會】也【正努力改【變】】【現狀,致力投入太陽能、風】力發】電等再生【能源【與微電】網建】設【。對於烏干達居【】民【來說,太】陽能板【是個良好的供【】電選【】】擇,幾片】太】】】】陽能板就可以為【【】住【戶【提供不少【】】電力】,柯蓋德大【學】教【】授 【Bet】h】 Par】k【【s 表示,】只不過太陽能板的】價格對大】多人來說還是難以負荷,【團隊想】】【【】要【以低成】【本方】】法【提】高太陽能板的成】本效】】【益比,讓住戶可】在【【不影響發【【電量的狀況下,降】低太陽能電池【【需求 【】3】0%,進而減少裝設面積】與成本【。【】烏干達】【居民為【了避免太陽能板被】偷走,基【本上都】】【會固定在屋頂上,模】】組】並不【會】隨著太陽起伏而傾斜、變】】更【】】角度,使太【陽【能板無法與】陽【【光【保【【持垂】直,讓】發】電效率大打】折扣,而若】【】想要】轉【換【成】追日系統,就【】還得【裝設感測器【與【馬【達,大大增加成本】壓【】【力,】顯然【要採】】用追日系【統的】【話,【Parks 團】隊】【】就得開發新】系】【【統、自行打造【低】成本又簡易的設備。 目前】團隊【】已與美國】【非營】利組織 S【u】n】【Sa】lu【t【er 【攜【手合【作【】】】,】成攻研【發【出基於重力【原理【的太陽能【追【日】】系統,【【這聽【起來相當複】雜,但其【實】【】就跟蹺【】蹺板一樣簡】單:首【先將】太【陽能】板裝置在樞軸】(P】】ivo【t)上【,在】【模組西側掛上石頭【,東側放】一袋水,只要讓【【水緩】慢流】出【,【【模組【【就【會因【【為重【】力分布不平衡逐漸朝另一邊】】】】傾】【】斜,】乍】看【之下就好像太陽能】板隨著日】照移動一樣。研究團隊也針【對【【此【設】】計,與當地【焊【接師傅研發出】低成】本傾斜支架】】】,與【 SunSa】】l【uter 高【達 2】5 】美元的支】架相比,新傾】【】【斜】支架只要 【6 【美元】】】。該團隊】估】計【,包】括太陽能板】【】、電池【】、充電【【器、支【架】在】內,【總成本【比傳統方法】還】要】低】 10%。】】】且居民也】不【用擔心太陽能板被偷】【走】,由於支架】】較【輕、太陽【能板【尺寸】【【【【縮小,【住】】戶可以【在夜】【間或】【】是外出時將】】太陽能板放在屋內,再【也【】不用裝設在屋【頂上方【【】。而【至【於】這項系【統是否真的可以提】高太陽能【【】】】發電量?【根據美【國物理【學】會測試【】,實】驗 20 天之後,【他們發】現這】個簡】】單【又便宜的】「追日」系統發【電量【比固】【定式】多】出數【】【【百瓦】【【,發電【】量增加了 32【%。Rotat】i【】】n】g【 Sol】ar Panels】【】 C】an 】In】crease 】E【f【fi【c【ienc】y】 b】y 32 P】【】ercen【t, 】St【udy Sho】ws【Imp】】r【ovin【g 】s】ol】ar【【】】】【 【c】ell】 e【ffic【【i】ency】【【 【wi【th 】】【】】】a】【 b】uck】】【et【【 】】of wat】e】rSe【【ekin【g s【olar 】】r【】a【】y【【】s a】nd 】i【【ll【【u【m【in【【【】at】ion in 】Ug】a】nda【(首【圖【來源:】F】l】i【ckr【】/Dy】【niss Rainer 【【【CC BY 】2.【】】0】)4l0V

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WYii【美國】威斯康辛】大學麥迪】遜分校】】(UW【】【–】【【M】】a】【】d】iso】n【【】)】【近日【【透【過低成本金屬與】【有【機化】】合物,成功打造暨】便宜又】高效的【【氫燃料電池【催】化劑,能【【量輸】出比傳統氫燃料電池高 20【%,運作效【】率更比【其他有機】【】化合【】物】燃】料電池高 【】100 倍,有助於進一【步降低【氫燃料電】】池【】成本。氫燃料電池研究至【【今【】已【超【過】】半世【紀,【利用氫與氧的【化學】【變化來產】生【【電力【,不會】排】放】任何】廢】氣】【、只會產生】少量水】,【】然而大多氫燃料【【電】池存【有成【【本【】過高或效率太低等問題】,】【這【【也是】【現在美國只有幾】【千【輛氫【燃料】】】車的】【原】因之一,【該技術還需】【要更加努】力才】能【達到大規模使用】】【【。在氫燃料電池中,氫氣【會【從燃】】料】電池陽極進入,氧氣由陰極進入電池。【】其中】氫原子會透過陽極【催化劑分解成】質子【與電子】,電】【子再【經】【由外【電】路【】形【成電流】【抵達陰極;氧】【】氣】、氫質】【【子【與電】【子則會在【陰】極】催化劑幫】助下形成【水分【子,兩極的】催】化劑【】】可說是燃料】】電池【的】命】】脈之】一。【但目】前市面表現【】最】佳的】【陽極【催【化劑【】【【含有貴金】屬【鉑【,這讓氫【燃料】電池的成】本【【】一直以來】居高不【【【下】【,【UW–【】M【】a】d【【】ison 化學教授 】Shann【on【】 Sta【】】hl 表示】】,科學家也【可】以用較便宜的【金屬】來當作催【化劑【】【【【,但【催】化劑劑量得】加】大【,反而【讓過】【多催化劑附】】著】】在電【極】上,降】低【能源【效率。因】】】】此為【】提】高氫燃】料】【【】】電池市【場【的】競【爭【】力,UW–Madi】son】 團隊將成本【較低【】【【的】鈷【金屬裝在氫燃【】料】【反應【】器(reac【t】】【or)附近,就算使用大量的鈷也】不會】影【響【化學【反【應運作】【,】之後再】利【用有】機【化【合【物醌當媒介,將電子與質】】子【【運送到反應器。【 (S【our【ce:UW-M【adi【【【s】o】【n】)在【】團隊】】提出的方案】中,醌【】就像一輛自小客車,可同【【時【乘【載兩】個電子【和質】【子,可將【它們從【陽】極運送【【到鈷】催化】劑】,並再返【【回接】送更多【「乘【客」。該團【隊也進【一步利【用醌衍生物改變醌類的結構【【,大幅【延長】有】】機化合物】的】壽【】命】,】減緩衰退】【成焦】油狀物質的速度。【實【驗】指【出【,醌的】連續運作時間可長達】】【【 5【,【0】00 小時,壽命與】以】往【研【究】相比【【】【增】加 【】100 多倍。【Sta【hl】 指出,雖【然【【】【【【該技術】】並非最終【解決方案,】但團隊已提出全新的解】決方】【法,新設計】【不】】僅讓】氫燃】料【電】池的能量【輸【出】【提】高 20%,【運【【作效率【也比其【他】】【生】【】物燃料電】池【高出 100 【倍。未】來【團隊【下一步則是提】高【醌【媒介的性】能,讓【他們【能【】更】有【】【效地【【【】攜帶電【子】【並】產生更【多的能量,這一【研究】將有】助於氫燃【料電【池變】成】【另【【【一【種低】成本】高效率技術【,【目前【【研究已發表在【【【《】Joule》。Ne】w 【fue【l】】【 c】ell co【ncept brin】】】gs【 b】io】【l【o【gical【】 design 】t】o】 bett】e【r 【ele】c】】t【ric】ity g】ene【【ration(本文由【【 En【】【】er】gyTr】en】】d【 授權】轉】載;首【圖來源:【Fl】ick【r【/J【O【H【N 】L【LOYD CC BY 2.0】)C3JS

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SPQ4即【使目前【氫】】】燃料車存有成本【高【、氫【氣站基礎建設限制跟商業】【】【】化發】【展不】易】難題,【科】學家【對【研發氫【燃【】料電池】的熱情【一【點也】沒【有】少,】近期美國科【學家便設計新【型【】氫燃【料【【電池電極【,推【【估可】提高催化【】】劑反】應性 10-【2【0 倍,有望降低貴【金屬含量與解決電池昂貴的問【【【【【題】。】就像】】】電動車成本【【 30-40%【 【】【【【為鋰離子電池一樣】,氫】燃】】料】【電【】】】池也是氫燃料車的心【臟及主要成本所在,這】】】是因為通常【科【】【】學家會【在】電池陽【極催化劑中】加入貴金屬鉑,讓】氫燃料電池的成本【【一】】直以】來】】】居【】高】不】下【【。【目前也有【不少科學家想】】】】要降【低催】】化】劑的貴金屬成】】分】,【就好比美】】國威斯康【辛【大學麥【迪遜分校將將成【本較【低的鈷金屬【裝【在氫燃料反應器附近【】】,【就算】使用大量的【】鈷也】不【會影響化學反應【運【作;美】國】布【朗則打造一款具有特殊【結構】的合【】】】金奈米】粒子,粒【子外殼】由】鉑製成【,】【核心【則是由】【【交錯的鈷與鉑原子】層打造【,有助提高催化】劑反】應【性】和耐用性】。而】【除】了【【【】研】發與改【良新】催化【【劑,】也有團隊【著【手研究氫燃料電池】】的電極,【約】翰.【霍普金斯大】學(【】JHU)與【】普】渡大學【】】便投入【新【【型】電極研究。普渡大學化學工程教授 】J】e】【ffre】【】y】 】Gree】l】e表示,團隊基本【上運用「力」來調整】電極【【【【中金【屬薄板的】性質,透過調】整材料的厚】【【】【度,團】【【】隊能夠產生更多【【的應【】變【(s【tr】ai【n】【)【,改變材料性質,其中就包括【分子】如何相】結合】,進而加速【】材料【表【面的】反【應速度。J【HU】 】化學【與生物分子工程【【】】助理【】】【教授】【 】Ch【a【o】 Wan】g 【表】【】【示,由於】每種材料【】在【【【【受】力時,原子【能階【的晶】體【對】稱性會被破壞,造【成】材料表面發生應變【,而】團隊已找出讓】【【】【晶體變【薄【的方法,可以】縮短【原】子之間的】【距【離】,】提高材】料的】反應性。這種】原】理就像是人們難】】【以折斷一把筷】子,但【【可以輕鬆折斷一【根筷】子一】【樣【,】團】【隊已透過控【制】】應變【】效應、原子】【之【間【的】距【離】,【讓晶格【變【】【得比頭髮【還要細 100】 】】萬【倍,科【】學家就能更容易【控制】材】料【。】【這樣一來】科學家】【也可藉由新技術,提【高燃料電池【】【】催化【劑的反應性,團隊預估,新】】方【法】】有】【望將催化劑【】【反應性】提】高【【】【 【10【【-】20 倍,【【氫燃料電池中【的【貴【金屬成分也能降低 【【9】0%,或許【可以進一【】步降低氫】】】燃料電池車的【】成本【】【】。】】More 【】】【】F【le】xi【】】】ble Nanom【【at【er】】ials Ca【】n Make 【F【【uel 】Cell Cars Che【ap】【e【【【rSuper 】Fl】exible 】Na】nom】】【at【】e】ri】als t【o M【】ak】e 】F【】uel】】【 【C【e】ll【 【Cars】【 【Che】】【aper】(首圖為示意】【【圖】,來源:Flickr/P】【aul K【rueg【【er CC【 BY 2.0【】)plGV

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uks3】發布【日】期 】2018 年 0】【7】 月【 0【【】3 】日【【 7:28 | 作者 【藍 】【弋】【丰 鋰【電池價【格正在快速下】降【,【隨】著全【】球大規】】模量產】】鋰電】池【【的】】 Gi【ga】fa】ctor【y 】【】產【【能【將逐漸開出,未【來【供給量【【】與價格都還將更【有【利,開啟了許多【應用【可】能性【。】義大利國家電【力】公司(E】nel【【】)也展開新嘗試,推出特】製的鋰電池【能源儲存裝【【】置,【】進軍交通領【域,【【要用【來協助】俄【羅斯【鐵道公】司(【R【u【ss】】【i】】an【 【R】】】【ail【】wa【y】s)提升運量。】在鐵【路運輸大多數電力化【的】時【代,】【【【要提升列車】】的【運量,相對就要】提升機電系【】統的供電能力】【,而列】車】行駛並非持續使】【用一【】【定的電力】,起】【步時耗用大【量電力,穩定行【駛】時只】用少【量】電】【力】,進站前剎車【【時可【剎車回電】,突然【【【要】】用大量【【電力】,】【突然不用,甚至】突【然回電,電】】網都必須吸】收【】【因應】,【當運量更大,【將【【對電網造【】成】更大】的【負】】擔。因】】此,【【若鐵路路網【】計畫大幅提】升運量,】】電】網往】往【也必須】做出相】對應的升級【,【使】總體】成本】【飆升。義【電於 20】【】1【8 年 5】 月,】在俄羅斯【聖彼】得【堡舉】【辦的【聖彼【得堡國際【】經】【濟論壇【,】】和俄【羅【斯鐵道簽【約,提供一個新想法,就是】以能源】儲存來緩衝列車【造【成】的電】網負擔,【如【此【一來【【,】】增】加運量也不用【跟著更】新電】網,】將可節省大量成本】。【】義電表示【雙方】合作【,主【要是在俄羅斯【全】【國【【鐵【路系統】,【】安裝許多創新】的能源】儲存系】】統,並表示【這是電池科【】技首【次應用於【鐵路領】】【域。義電此次計畫將】透過旗【】】下】先進】服務部【】門義【電 X(Ene】l 】【【X)】,以】及義電和俄羅】斯【鐵】】道總裁【 Gri【【g】ory Be】r】【】】e【z【】kin 個】人擁【有的】 】ESN 集團共同】成】】【立的子公【【司鐵【道電【力系統供【【應商俄能鐵(R】【【u【s】Ene】rg】】o】S】byt】)進行,義【】電認】為這【項】】專案有助於】多元化儲能】【事業】,】】進】軍更多不同的專業】領域】【市】】【場。計畫會【使【】【用【鋰【電池,將於 】2【01】8 年底開始【,】於俄羅斯】鐵道的實】驗室測試【,先以單【一【【電【池】在控制下】的環境【測【試操作,【【測【試完成上線】】【【】後,【電池儲能系統】將【安裝於鐵道下,【】而非】列車;】以】】義電【 【】【X 【的軟體監控鐵道網上特【定【區【段的】用電情況,【若是用電超【過電】網供】電【最大限【【度,就從電池先汲】取電力,】有助】於】【在用電】】】尖峰時刻仍】【能維】持列車】平穩】運作,也因此縮】短】列車班距。】目前在列車的應用【,往【往是【採】用氫燃料【電【池,而】非鋰電池】,【【如【加拿大安大略【正【測試應【用氫燃【料電】】】池於其 GO Tran】s【【】it 】】電車】系】統】【;【機電【大廠西門子【(Siemens【)【】【】與【氫】燃】料】】電池技術大】場巴拉【】】德動】力系統(Ba】【l【【lar】d 【P【ower 】Sys【t】e】【ms)也正合作打【造氫燃【料電【池【列車,阿【【爾斯通(A】】lstom)【】】的氫燃料電】池列車 C【orad】】【ia iL【int 則將在 202【】【1 年】】於英國【運行】。【【【列】車【】】採【用【氫燃料電池而非【】鋰【電池的主要考量】,是儲】】存等量能【源【時】】,比【】起鋰】【電池,【高壓氫氣瓶的體】積重量相【【對【】】更小更【輕,列】車有充足【的空】間可儲放高壓氫氣瓶】【】,【採用氫燃料電池供】】電【,加上在列【車自【備氫【【【燃料】【,鐵道整體設計可】】省去機電系統,將大為節】省【興建成【本。但若】】】【是已】經】】完工】的電氣】【化鐵路】,】【【無所】謂從一開始就【完全【免除機電系統,考量【還可【把儲能裝】置裝在鐵道這端【】,而非】】列車,】【】】就沒有】體積重】】】【量的【】【障礙。德】】【國【能源儲存設備製造商 S】tor】n】e】t】i】c【,即【採用儲【能【【裝置相對重【量最重【的【技術之一,以】飛】輪儲】【【】【能協【助鐵【道運作;【針】對煞車【回【電,則有應用【超】【】級電容【】的【案例。】【當】前鐵路應用鋰電池的案例還【相當少,但安【裝於鐵【道】端】的概】念,迴避了體積重量問題】】,【】【加】上】成】本下降】,開拓了【鋰電池】【】的【應用空【間,義電如今【【採【】用鋰電池】【【【科技來【協助俄羅斯鐵道因應每】年】【】【 】4% 的【運】量【【成長,若】【】【此】案【例成功,】【鋰電池可】望大舉進軍】鐵路領域】,】開拓另】一個】】新市場區【塊】。【Ene【】【l【’【s L【it【hi【】um-【I【o【n Battery Pla【n】 fo【r R】【【us【】si】】】【a【【】n Rail【wa】【】ys(首圖【來】源:】F【l【【【】i】ckr/Art【em S】【ve【】】tlov【【】 【【】【C】C B】Y【【 】2.0)wdVR

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