■ 技術簡介
本研究室致力於提升高能量電池的性能，透過整合多項安全性防護技術，我們主要聚焦在電池安全材料及外部散熱材料的研發上。在電池安全材料方面，我們分為正極界面功能層保護、有機無機複合耐熱塗層 (TOC)、SiO 負極界面功能層保護─電解液添加劑、電流阻斷層(UC Layer) 和耐高溫隔離膜等技術開發。
透過對正負極材料的改質，包括高電壓正極材料表面化學改質、高容量石墨負極材料改質和複合矽碳材料，我們提高了電池的工作電壓，同時有效降低了電化學不可逆性，兼附有高安全作動的功效，可提高電池的安全特性( 溫升曲線平緩延遲、熱波峰位移、反應熱降低)。在有機無機複合技術方面，我們開發了一種具有離子控制功能( 具有捕捉 M2+ 金屬離子及傳導 Li+ 的功能) 的多功能有機無機複合塗層，有效提高了電池的安全性和循環壽命。在電流阻斷功能的塗層方面(UC layer)，設計於鋁箔/ 銅箔與活物層之間，當電池處於高溫危險狀態時，這一功能層內部導電網絡會被截斷，從而防止電池持續升溫、燃燒和爆炸，有效防止外部短路和過充情況。在發展類固態電解質方面，我們成功開發了高效能複合電解質技術，結合有機高分子和無機超導晶體，具有優越的離子導電特性、高溫穩定性(>250℃ ) 和容易加工等特點，這種技術不僅因高分子特性而能針對不同客戶的需求定制專屬薄型電池，同時軟包設計實現更輕薄短小、可彎曲可折的電池設計。透過這些創新技術，我們致力於推動電池科技的發展，提供更安全、高效、且可定制的能源技術方案。
▣ 高能量密度電池之電池安全材料技術
► Degradation diagnostics for lithium ion cells
▣ 有機無機複合耐熱塗層(Thermal Tolerance Coating;TOC)
▣ 有機無機複合塗層應用
► 正負極端兩側可塗覆功能性無機材料 (塗覆 / 噴塗膜)
► 提升隔離膜穩定性，同時增加與電解液浸潤性
► 增加隔離膜離子傳導性，改質後具有捕捉 2+金屬離子
▣ 印製型高分子超薄型電池技術
► 高效能電解質技術
● 高導電度
● 熱穩定性佳
● 介面阻抗低
● 電化學穩定性佳
● 連續網印電解質技術 (Roll-to-Roll)
● Separator-free 特性
► 可撓超薄型電池技術
● 高撓曲度
● 厚度輕薄 (<0.5mm)
● 製程簡化
▣ 電流阻斷功能的塗層 (UC layer)
▣ 耐高溫隔離膜 — 功能性高分子應用
▣ TIM 散熱材料技術開發
工研院材化所 N500 高安全材料與薄型電池研究室