電化學儲能系統Electrochemical Energy Storage System

專利類型

發明

專利國別 (專利申請國家)

中華民國

專利申請案號

101137613

專利證號

I 463719

專利獲證名稱

電化學儲能系統Electrochemical Energy Storage System

專利所屬機關 (申請機關)

財團法人國家同步輻射研究中心

獲證日期

2014/12/01

技術說明

為了實現高能量密度與高功率密度的儲能裝置，我們開發了一系列具有高操作電壓(2.5 V 〜 4.1 V) 的電化學電容其具有的最大能量密度高達 300 〜 450 W hkg-1。其電極設計是利用簡單的電鍍將納米結構的金屬氧化物沉積於泡棉狀鎳材上或碳纖維紙上並搭配幾種特殊設計含有鋰離子的離子液體作為電解液。這種簡單的二元混合離子液體是利用一般的鋰鹽和廉價的有機分子所合成，如尿素和乙酰胺等。金屬氧化物電極在這些離子液體中經過500次的充放電測試效果是優秀的，幾乎沒有電容值的衰減。除此之外，我們也利用即時量測的X光吸收光譜了解其儲能機制。並且發現離子液體中的陽離子是在充電和放電過程中的主要電荷補償因子並造成金屬價態變化。這項發現顯示我們的研究結果，是一個可以解決高度擴展、廉價且高效能等問題的儲能裝置。 To achieve high-performance and energy storage capability devices, we developed some high-voltage 2.5 V ~ 4.1 V electrochemical capacitors with maximum energy densities of 300 ~ 450 W h kg-1 based on nanostructured metal oxide electrodeposited on nickel foam or carbon fiber paper as electrode with novel lithium ion ionic liquids (ILs) as electrolytes. The facile binary mixture lithium ion ILs composed of lithium salts and cheap organic molecules such as urea and acetamide, etc. Electrochemical stability of these metal oxide electrodes in ILs were excellent; after 500 redox cycles, almost no capacitance decay can be observed. This work suggests that our results can be a highly scalable and inexpensive solution for high-performance energy storage devices.

備註

連絡單位 (專責單位/部門名稱)

產業企劃室

連絡電話

03-5780281 分機8418

網址