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臨場X光吸收光譜、鋰電池、黑磷、高充放電效率、商業車電系統
本中心用戶莊程豪教授與本中心同仁詹丁山博士和盧英睿博士共同參與的合作研究成果榮登全球頂尖期刊Science
2020/10/16
新穎黑磷材料合成示意圖。
       本中心用戶莊程豪教授（淡江大學物理系）團隊，組成跨國研究聯盟，鎖定未來具潛力鋰電池材料，使用同步輻射中心臨場X光吸收光譜（operando X-ray absorption spectroscopy）技術，協助進行首度發現「鋰電池中新穎黑磷混合負極材料」關鍵結構鑑定。該材料只需少於兩分鐘的超快充電時間，即可擁有超長移動距離（560公里）的儲電容量，超越了傳統油車快速加油和長距離路程的優勢，此研究成果於今年10月9日榮登於全球頂尖學術期刊《科學》（Science）。

　　自2017年起，莊教授便積極投入跨國合作研究，與中國科大合肥微尺度國家研究中心季恆星教授、美國加州大學洛杉磯分校生化系段鑲鋒教授、本中心詹丁山博士和盧英睿博士共同合作，2019年諾貝爾化學獎得主John B. Goodenough亦名列作者群中，他為此研究提供了寶貴的鋰電池驗證設計和經驗。「Black phosphorus composites with engineered interfaces for high-rate high-capacity lithium storage」這篇研究論文中，該團隊使用國家同步輻射中心的台灣光源TLS 16A1光束線，藉由臨場X光吸收光譜技術和高靈敏矽偏移偵測器，即時鎖定磷元素的吸收光譜，因而發現黑磷介面如何形成超快的充電效率。該論文著重於新穎黑磷材料合成，此負極材料製作簡單且產量大，只需添加黑磷和聚苯胺進入原石墨負極中，但其高儲存電能和高充放電效率，已經具有商業車電系統的應用價值，此跨國合作成果實為電池領域的極大突破。