纳米技术知识在电池领域上的应用.pptVIP

奈米技术 在电池领域上的应用;前言;;泛用電池的種類;;1992年問世 :新型鋰二次電池 (日本率先發表 ) 進入了一個嶄新紀元 在蓄電性能（高電容量與能量密度）及循環壽命上優於其他傳統二次電池 (參照下圖2. 及表一之比較 ) 具有高導電度、高電壓及高電化學當量等特性 .(鋰金屬是最輕的金屬元素 ) 超薄的特性 (當負極可使電池的體積大幅縮小 ) 成為二次電池的主流 電池的厚度 : 6 mm (鋰離子二次電池 ); 2~4 mm (高分子鋰二次電池 );圖2. 常用二次電池能量密度比較表（資料來源：NEC）;表1 商用二次電池之比較;;1-2 現階段電池的發展概況（質輕、低污染、二次電池） ;固態高分子電解質（solid state polymer electrolyte, SPE） ;圖3. 為台灣二次電池產業結構 ;奈米技術 在二次電池上的應用;鋰二次電池市場分析;圖4: 全世界小型二次電池長期需求值 ;鋰二次電池簡介;表2 鋰離子電池各部組成;鋰高分子二次電池 ;圖5. 鋰離子電池工作原理;市場需求與發展趨勢;市場需求與發展趨勢;奈米技術應用於二次電池 ;鋰電池廠對奈米科技的應用;表3 奈米改質型負極材料之比較;奈米碳管（carbon nanotubes） ;實驗:;圖6:為奈米碳管構造簡圖 ;圖7.為奈米碳管奈米碳管可應用領域及時程預估 ;鋰電池的另一電極材料:正極材料 ;圖8. LiNiCoO2之奈米氧化物鍍層TEM之結構;圖9. LiNiCoO2經由奈米氧化物鍍層表面處理後之DSC放熱圖;表4. 鋰二次電池正極材料特性比較;奈米技術在燃料電池（Fuel cell）上的應用 ;已發展出各類型的燃料電池;圖10～11為應用燃料電池於其中的各式產品。;圖12～13為應用燃料電池於其中的各式產品。;燃料電池簡介 ;分類(依使用溫度及離子傳導方式的不同);表5. 各種燃料電池特性之比較;PEMFC及DMFC;質子交換膜型燃料電池 (PEMFC) ;圖14. 質子交換膜型燃料電池（PEMFC）之工作原理;直接甲醇式燃料電池 (DMFC);圖15. 直接甲醇式燃料電池（DMFC）之工作簡圖;奈米技術 應用於燃料電池 ;（一）陽極電極 ;;陽極電極材料的發展;;研究實例:;圖16. 不同尺度下碳奈米角（carbon nanohorn）之(a)SEM圖 (b)TEM圖;（二）電解質膜 ;;;;發明鋰離子充電電池的先驅 -Sony公司;Sony測試電解質膜的詳細資料 ;（三）觸媒;;（四）儲氫材料;;奈米技術的應用;研???;圖17. 各種儲氫方式之儲氫重量/體積密度之比較;圖18. 碳奈米管之理論計算儲氫量隨直徑大小及結構上之殼數改變而變化;;;目前找到的新能源 ;太陽能電池;;表6. 歷年全球太陽光發電版生產規模;表7 太陽光發電板（Solar Module）材料成本與價格預測;圖21. 全世界太陽電池產業年生產規模預估;太陽能電池(Solar cell)簡介 ;圖22. 太陽能電池發電原理;;;表8 太陽能電池種類及材料之比較;奈米技術在於太陽能電池上之應用 ;;薄吸收層太陽電池（Thin Absorber Solar Cell）;「染料敏化（Dye-Sensitized Solar Cell，DSC）太陽電池」;;圖23為染料敏化太陽電池結構與發電機制簡圖。 ;「超薄吸收層(Extra-Thin Absorber；ETA)太陽電池;圖24. ;有機/奈米無機複合材料太陽能電池 ;圖25. 有機高分子鍵結C60衍生物之有機/奈米無機複合材料太陽能電池圖;;;未來電池的誕生 ;