中心主任 / 實驗室指導教授

   張家欽 教授

學歷

 國立成功大學化工系博士

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  ccchang@mail.nutn.edu.tw

專長
  1. 鋰二次電池材料開發 (包括正負極材料、電解液及添加劑及導電性高分子材料之應用)
  2. 燃料電池及鋅氧電池陰極材料表面處理
  3. 導電性高分子材料開發
  4. 金屬有機錯合物開發
  5. 電鍍、腐蝕與防蝕工程及表面處理
  6. 應用統計(實驗設計法及回歸分析)
   
代表性工作
探討鈉離子遷入硬碳與球狀碳之行為。由循環伏安結果發現在球狀碳表面有鈉金屬鍍出的現象,由高解析中子繞射分析得知球狀碳是由短層石墨奈米晶體所堆疊而成(1.8-3.0奈米)擁有較大的層間距(0.357奈米)。穿透式電子顯微鏡結果發現鈉離子在遷入碳材時會撐開石墨層間距,並且在奈米孔洞與短層石墨奈米晶體間可量測到鈉的(200)與(220)晶面。進一步由高解析中子繞射可量測硬碳與球狀碳在室溫下隨著電壓釋能越低,鈉金屬(200)與(220)晶面強度越明顯並且石墨訊號往小角度位移,進一步證實鈉離子遷入遷出的行為。P2-Na2/3Fe1/3Mn2/3O2鈉離子電池正極材料特性開發與了解,並製作成18650電池進行中子即時(Operando)分析,了解正極材料之循環壽命衰退機制。
  1. Journal of Power Sources, 340 (2017) 14-21.
  2. Journal of Physical Chemistry C, 122 (2018) 12623-12632.

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為了克服矽材負極膨脹崩解,降低首圈不可逆電容量及改善循環壽命,開發矽負極材料特殊微結構、晶相及表面修飾,搭配不同功能性之黏着劑及電解液配方,以獲得高容量鋰離子電池負極。藉由同步輻射繞射實驗,成功觀察到矽負極材料在經過球磨之後其晶體結構的差異,並利用臨場實驗技術了解在充放電的過程中,矽負極材料整體結構的演繹行為。

  1. Journal of Power Sources, 349 (2017) 111-120.
  2. ACS Sustainable Chemistry & Engineering, accepted (2018).
  3. Scientific Reports, DOI:10.1038/s41598-018-30703-3 (2018).
  4. Scientific Reports, accepted (2018).
※完整發表著作請參閱本校綠色能源科技學系師資介紹頁面。

 

博士後研究員

  侯尚杰 博士

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陳弘源 先生

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