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清大化學系教授段興宇（中）與學生組成研究團隊，投入紅磷電池材料的研究。（清華大學提供三芝區 新北按摩）
2017-0屏東市 指油壓4-1116:45
〔記者吳柏軒／台北報導〕清華大學化學系研究「紅磷」材料，要將其運用到電池負極，實現科學理論中較石墨多7倍的電容量，研究團隊翻閱藥品型錄找到靈感，發現三碘化磷材料，在室溫下混和其他溶劑，幾分鐘就創出全球首個「紅磷奈米粒子」，可直接替換現在商用電池中的石墨材質，做出更輕更小的電池，成果登上了奈米科學的標竿期刊《Nano Letters》。該研究由清大化學系教授段興宇與學生張維中等人組成研究團隊，花1年多時間，實驗數百種材料後，才發現關鍵材料；段興宇說，紅磷在學界理論中，比石墨可容納更多電量，高達7倍，且地表存量豐富，但紅磷卻偏偏導電性極差，也很難奈米化，更容易在充放電的過程中破損，過去研究參雜其他複合材料，但卻大幅降低紅磷特性，效果並不彰顯。段興宇說，過去文獻為了導電常常用高溫加熱紅磷，但此法並做不出奈米粒子，團隊學生決定放棄高溫方法，後來乾脆從一般廠商中找來藥品的型錄，一項項翻閱尋找，最終發現了沸點較低的「三碘化磷」材料，透過還原劑、界面活性劑，在室溫下把材料用溶液合成法，到進去幾秒鐘就呈現漂亮的橘色，幾分鐘便製造出全球獨創的「摻碘的紅磷奈米粒子」段興宇表示，該紅磷奈米可直接取代目前商用電池中的負極材料，如石墨，且同電量情況下，只需石墨的6分之1重量即可達到相同效果，但實際增加的電量或減輕的電池重量，仍須看正極材料與其他電池耗材裝置，但已經能大幅提升現有電池效用，且實驗充放數百次仍可正常使用，目前已申請專利。段興宇說，現代人常使用3C手機，該紅磷奈米粒子可運用在鋰電池上，使其待機電量大增，而目前也發現跟納離子電池可結合，對將來綠能電網的儲電效率也可大幅提升，應用很廣。
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