產學技術聯盟合作計畫
計畫名稱：下世代超高能量密度鋰離子電池設計－鋰金屬負極的開發、應用與安全性計畫
計畫主持人：國立臺灣科技大學應用科技研究所 王復民 特聘教授
合作企業：台泥集團能元科技有限公司
成果介紹：

在全球能源轉型與淨零碳排目標驅動下，鋰電池技術正邁向高能量密度與高安全性並重的新世代。國立臺灣科技大學應用科技研究所王復民特聘教授長期耕耘有機與高分子材料領域，近期與產業界合作研發出一項具高度潛力的創新成果——鋰電池活性材料用多功能有機覆蓋物添加劑，所供功能的面向包括可有效抑制正極材料熱失控現象、增進鋰金屬電鍍沈積以及提升氧化矽材料可逆性等，並提升儲能安全性，並已成功應用於實際電池配方中，具備良好商品化潛力。

台科大王復民特聘教授（右一）與研究團隊多年來致力於降低鋰電池使用風險、延長電池使用壽命的相關研究。

電池安全與效能兼顧已成產業關鍵命題

面對電動車與儲能設備普及，鋰電池高能量密度帶來續航力提升的同時，也大幅提高熱失控的安全風險問題。根據全球資料統計，電池引發的熱爆事故已成為各國監管與品牌商關注重點，如何在不影響性能前提下提升電池的穩定性與抑燃特性，成為國內外電池材料研究的關鍵方向。

鋰電池用智慧型添加劑的開發與驗證

王復民特聘教授團隊結合多年的有機材料研究基礎，設計出一款具高反應選擇性與熱穩定性的有機覆蓋物添加劑，能作為鋰電池正負極材料的多功能智慧型添加劑。其技術核心如下：

➤ 熱控機制強化：當電池溫度異常上升時，該添加劑可於關鍵反應界面上主動捕捉自由基與熱源，延緩鏈鎖反應發生，有效抑制熱失控與起火風險。
➤ 電池效能維持：與傳統抑燃添加劑不同，該技術可在不犧牲電池循環壽命與放電效能下維持長期穩定運作。
➤ 超薄鋰金屬負極電鍍技術，以低於50μm厚度的鋰金屬層製備全固態鋰離子電池與二氧化碳電池等以達成高能量密度電池技術之開發。
➤ 配合氧化矽材料可完成進行高首校、高迴圈循環性，並配合傳統碳石墨完成複合式負極材料組成。
➤ 具規模應用潛力：可搭配現行鋰電池製程使用，適用於高鎳正極等高能量密度配方，應用彈性高。

此成果已完成相關電化學測試與模組試裝，並於2024年獲頒「有庠科技發明獎（綠色科技類）」肯定，突顯其在儲能與電動運具應用領域的技術價值。

技術效益與產學合作潛力

該技術具備下列潛在效益，具產業轉譯與合作價值：

➤ 回應產業痛點：補足現行鋰電池於安全性上的缺口，強化台灣自製電池材料的競爭力。
➤ 對應國際趨勢：切合國際車廠與儲能系統對「高能量 × 高安全性」鋰電池配方的需求。
➤ 兼容既有製程：無須大幅更動製程即可導入，有利加速落地應用。

未來團隊將持續與業界合作，推動材料量產技術優化與實際模組測試驗證，朝向在台建構自主鋰電池安全配方的目標邁進，為我國儲能與綠色運具領域注入關鍵動能。

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