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【固態電池與材料技術】與【散熱材料技術與應用】技術專題

 

工業材料雜誌 400 期

出版日期: 2020/4/5

當期雜誌簡介

鋰電池科技 更上一層樓
鋰離子電池自1990年問世以來,性能不斷進步,在過去二十餘年廣泛使用於電腦、通訊及消費電子等產品,對人類社會產生莫大影響。近年來為減低人類對石化及煤碳燃料的依賴,降低汙染排放,減緩全球暖化問題,各種電動車輛、太陽能與風力再生能源成為世界各先進國家發展的重點。由於鋰離子電池正負極材料種類豐富,使得鋰電池能在不同使用情境下展現出優異的特性。以目前發展趨勢來看,鋰離子電池也已成為上述電動車及儲能應用所需大型儲電系統之主流。


去(2019)年全球鋰電池市場達三百多億美元,2019年諾貝爾化學獎頒給了發明鋰離子電池的三位科學家,可說是實至名歸,也給予鋰電池科技最大的肯定!展望未來,鋰離子電池還須在能量密度、循環壽命、安全性及成本上繼續改進,技術的開發充滿挑戰。本期固態鋰電池專題首先介紹全世界固態鋰電池最近發展狀況,接著探討氧化物固態電解質技術及其理論計算模擬、以石墨為負極之鋰離子固態電池、鋰金屬固態電池技術。希望能藉此專題文章,吸引更多的人力及資源投入,加速固態鋰電池技術產業化,讓鋰電池科技繼續發光發熱,貢獻人類。

迎接高能量密度的散熱挑戰
熱能的使用,於生活中無所不在。如何將熱能使用得更經濟、更妥善或更具效益,這使我們每天都面對熱管理問題。散熱技術是熱管理當中的關鍵。在微電子領域上,隨3C技術日新月異,行動裝置往元件縮裝和頻率提升趨勢進行,散熱更顯重要,特別是5G手機和5G基地台行動裝置。5G技術引發的散熱問題,起因於高頻傳輸元件速度增加和處理器運算功能提升所引起的熱損耗;而散熱元件中,超薄熱管及超薄均熱片因具有高等效熱傳及薄型化的優勢,是業界亟待突破的技術;但「超薄」意味材料需減薄,卻仍須維持機械強度與高導熱特性等,這些是待克服的相關技術。

除此之外,在大功率領域上,如投影設備之雷射模組、車用鋰電池、伺服器等,高密度陣列式散熱需求增加,相較傳統熱管,脈衝式熱管更適合應用於高密度熱源及有限空間。著眼台灣居於全球熱管理市場的重要性,本期技術專題提供讀者全球散熱市場的分析、5G技術發展與散熱技術挑戰、超薄均熱片技術開發、新型陣列脈衝式熱管的性能研究等,解密技術,期望帶領讀者一窺散熱產業與技術演進,並為產業注入新泉源。

主題專欄
市場瞭望專欄「善用國際資源推展綠能及優勢技術」介紹當今國際綠色投融資與資源應用趨勢,解析我國產業技術擴散策略;循環經濟專欄「鋰電池循環經濟」概述國際回收大廠現行回收技術及各國政府正推行之循環技術;能源/儲能專欄「RAIBA-可線上即時重組電池陣列系統」分享工研院獨創的RAIBA系統,可將新、舊電池模組整合運用,延長系統運轉的時間及循環壽命;生醫材料專欄闡述工研院「iKNOBEADS仿生磁珠做為輔助性材料於次世代細胞免疫治療的應用」,獨特的多突狀型態和粗糙表面大幅改善與T細胞之間的交互作用,進而提高T細胞的擴增效率及增強腫瘤毒殺能力,獲獎連連;材料與技術專欄「臭氧微細氣泡搭配生物反應器降低再生水系統薄膜之有機物污堵」能使再生水在應用上更具有經濟性,達到水資源永續循環的目標。

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