Research

領域一："真"無線充電之多功能智慧儲能裝置開發

有些偏遠地區電網系統並不發達，需要由外部因素產生電，現在常見的能量收集技術除了太陽能之外，還有奈米摩擦發電裝置、壓電發電裝置等，因此我們使用一種叫做化學自充電的技術，但與鋅空氣電池用氧氣發電不同的是，化學自充電是使用氧氣進行充電，氧氣是在空氣中隨處可見的氣體，利用陰極材料在還原態容易被氧化的特性，做成電池後在放電完的狀態下，放在空氣中就能利用空氣中的氧或電解質中的溶氧進行充電，不需要額外的力或能量。

領域二：可彎曲可穿戴式儲能裝置設計與製作

在日常生活中，智慧手環、智慧手機、可彎曲的螢幕隨處可見，但生活中多數的電池是無法彎曲，只要過度彎折或碰撞就會有爆炸的風險，此研究目的是為了要解決不可彎曲與不安全電池而開發安全與柔性電池。

1.Chemical Engineering Journal, 2021, 414, 128842. https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2020.125796 

2.ACS Appl. Mater. Interfaces, 2019, 11, 29838−29848. https://doi.org/10.1021/acsami.9b07845

3.J. Mater. Chem. A, 2018, 6, 20686–20694. https://doi.org/10.1039/c8ta06018e 

領域三：以綠色溶劑室溫離子液體為電解質之應用

室溫離子液體是一種在室溫下即呈現液狀的鹽類，是一種相當奇特的溶劑系統。此溶劑幾乎不具揮發性，也不可燃，相較傳統有機溶劑而言，在操作上受限較少且更為安全。我們團隊也利用此特殊溶劑系統為電解質，研究在離子液體內製作各類奈米材料或其電化學行為並用於可穿戴式儲能裝置的電解質。

本研究目的在找尋安全且環保的電解質，特別是應用於能源裝置可以承受高溫，不會有燃燒的疑慮，更不會爆炸，在使用上的安全性提高。同時透過所學的化學知識去設計改良現有離子液體成本過高與應用效能不足的缺點。

1.Energy Environ. Sci., 2011, 4, 3942–3946. https://doi.org/10.1039/c1ee01603b 

2.J. Mater. Chem. A, 2018, 6, 20686–20694. https://doi.org/10.1039/c8ta06018e 

3.ACS Appl. Mater. Interfaces, 2017, 9, 479−486. https://doi.org/10.1021/acsami.6b13575 

4.J. Mater. Chem. A, 2019, 7, 26791–26796. https://doi.org/10.1039/c9ta10028h 

領域四：藉電化學技術製備具奈米結構電極材料應用於能源及化感應器

本研究目的在設計各類應用所需要之奈米材料，特別是應用於電化學感應器或是可穿戴式裝置上面，材料的製作更需要考慮選用材質的可彎曲性。透過簡易的化學模板法或是電化學合成法來製備奈米電極材料。

1.Energy Environ. Sci., 2013, 6, 2178–2185. https://doi.org/10.1039/c3ee40598b

2.Energy Environ. Sci., 2011, 4, 3942–3946. https://doi.org/10.1039/c1ee01603b 

3.J. Mater. Chem. A, 2014, 2, 12857–12865. https://doi.org/10.1039/c4ta02444c

4.Analyst, 2015, 140, 600–608. https://doi.org/10.1039/c4an01421a

5.Nanomaterials, 2021, 11, 1731. https://doi.org/10.3390/nano11071731 

領域四：結合仿生複合材料可回收之特性與電化學技術開發可回收且再製之儲能裝置之永續綠色循環技術

本研究目的在減少電子廢棄物的環境汙染，特別是穿戴裝置，手機或是筆記型電腦的儲能裝置。透過結合仿生複合材料可回收之特性與電化學技術開發，找出能夠回收的複合材料並利用電化學合成法來製備儲能電極材料與裝置，完成儲能裝置可回收並且可再次製成儲能裝置使用的永續綠色循環技術。

(建構、研究中)

領域五：機器（AI）學習應用於能源材料的設計與開發

(https://www.viatech.com/tw/2018/05/history-of-artificial-intelligence-tw/)

本研究目的在減少實驗失敗與材料的浪費。透過結合大數據與電腦模擬與最佳化技術等協助能源材料開發與設計，完成有效率的儲能裝置及可回收並且可再次製成儲能裝置使用的永續綠色循環技術。(建構、研究中)

1.J. Mater. Chem. A, 2019, 7, 26791–26796. https://doi.org/10.1039/c9ta10028h

2.Sustainable Cities and Society, 2021, 64, 102555. https://doi.org/10.1016/j.scs.2020.102555 

3.Clean Technol. Environ. Policy, 2020, DOI 10.1007/s10098-019-01787-w

4.Sustainable Cities and Society, 2020, 62, 102426. https://doi.org/10.1016/j.scs.2020.102426

領域六: 原位/操作技術 In situ/Operando Techniques 

本研究目的是為了更深入研究能源存儲設備的電荷存儲機制(ex:氧化還原反應)，我們團隊也專注於探索各種原位/操作分析技術，例如 XRD、XAS、TXM、TEM 和拉曼光譜。 大多數原位/操作實驗是在台灣國家同步輻射研究中心(NSRRC)或日本大型放射光研究中心(Spring-8)進行。

1.Chemical Engineering Journal, 2021, 414, 128842. https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2020.125796 

2.ACS Appl. Mater. Interfaces, 2019, 11, 29838−29848. https://doi.org/10.1021/acsami.9b07845

3.J. Mater. Chem. A, 2018, 6, 20686–20694. https://doi.org/10.1039/c8ta06018e

4.Energy Environ. Sci., 2013, 6, 2178–2185. https://doi.org/10.1039/c3ee40598b