鋰電池循環經濟
■ 產業現況
隨著台灣電動機車產業蓬勃發展，將面臨到龐大動力電池退役問題，估計2025 年將累積超過一萬噸廢鋰電池，目前廢棄電池2/3 為境外輸出，導致大量有價資源流失且低效利用，基於資源取得與環境因素考量，台灣急需發展鋰電池循環經濟模式，取代傳統線性回收產業。
■ 技術特色
► 聚焦鋰電池有價正極材料直接回用技術，開發低溫補鋰技術，維持電池正極活物結構完整性。
► 循環再生電極活物透過再生品配方設計可降低 ppm 級微量雜質影響，可大幅回復電容量 >95%。
► 針對鋰電池循環再利用前處理，透過人工智慧電池分選技術並引進 Fraunhofer 脈衝電壓破碎法 (EHF)之低破壞拆解技術，可減少電池交叉汙染及材料結構破壞，提高電池材料回收率>93%。
■ 成果效益
► 本研究從材料設計著手 (Redesign) 搭配循環再生技術 (Regen)，提高循環再利用率；AI 電池分選技術(Sorting) 與低破壞拆解技術(Recycle) 改善既有高汙染/ 高成本回收程序並提高電池材料回收率；透過電池健康安全管理技術(Revalue) 可進行老化電池預測與評價，鑑定電池分流導向，提高鋰電池循環經濟效益。
► 本研究團隊偕同台灣循環經濟委員會建立回收─材料─電芯─系統─綠電營運之專屬產業鏈結，並優先聚焦高價值材料( 正極活物直接回用技術)，透過多次電芯模組梯次利用以及高度材料循環再利用以降低成本帶動儲能與電動運輸產業。
高能量密度鋰金屬電池介面技術─人工保護層ASEI
■ 產業現況
因應全球電動車市場的崛起，每年所需的鋰電池產能都以17% 的正幅度增長，然而鋰電池的能量密度逼近理論上限的同時，勢必迎來革命性的動力單元。因此，擁有超高能量的鋰金屬電池等技術便逐漸凸顯其重要性。
■ 技術特色
► 此技術以鋰金屬電池為驗證載具，導入鋰金屬負極表面的人工塗層，可一方面保護具有高電化學活性的鋰金屬並適度的降低與電解質反應所帶來的化學阻抗，另一方面更重要的是減緩鋰枝晶所帶來的高危險性與不穩定性等關鍵性問題。
► 一般高能量電池設計上必須採用高負重正極面密度 (mAhcm-2)，此技術在於克服高面密度所帶來的低壽命限制，主要作用於充電時能均勻化鋰離子流，形成較為理想的鋰沉積，以達到具有高效率的充放電循環壽命。
■ 成果效益
協助開發於未來將面臨的鋰電池轉型中重要的關鍵技術，加速鋰金屬電池商業化腳步與產品可行性，並積極配合動力單元設計乃至模組，最後以動力載具作為最終端的效益。
新興鈉離子電池驗證平台
■ 產業現況
鋰電池原料成本居高不下，且具備高放熱危險性，因此鈉離子電池相關研究與開發成為熱門議題。
■ 技術特色
針對鈉離子電池結構與材料設計提供規格化的組裝流程、電性驗證設備及驗證平台，對材料性質進行系統性驗證並提出改善方案。
■ 成果效益
► 建立一系統化的鈉離子電池結構與材料設計驗證方法
► 將大量材料驗證所得數據建立數據庫，以對後續新材料之測試數據進行比對，並提出後續改良方案
工研院材化所 N600 高功率儲能材料及元件研究室