Page 31 - 第三代半導體—— 碳化矽材料製程與分析
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INNOVATIONS
Lyten的下一代電動車用鋰硫電池。
(來源:Lyten)
電電池，目標應用是可穿戴式醫 療/消費性電子裝置市場;不過這 款軟性電池到現在並沒有太多新 訊息，可能還在原型產品階段。有 鑑於過去幾年穿戴式裝置領域對 採用石墨烯或其他2D材料的軟性 電池開發興趣濃厚，我們還是可 以預期看到該類產品上市(但也可 能來自其他公司)。
2022年已經過了一半，除了 以上提到的幾家公司，市場上還 有一些關於石墨烯電池商用產品 的有趣進展:
總部位於美國加州的電池製 造商Lyten在今年1月宣佈與政府 合作，將為美國新成軍的太空部隊 (U.S Space Force)開發石墨烯電 池。該公司已經打造了運用於小型 衛星的產品原型，而因為先前電動 車也是其目標市場，也許會看到更
多硫化物穿梭效應一直以 來都是鋰硫電池大量商業化的障 礙，Lyten利用石墨烯層(3D形態) 抑制電極的表面反應;這會帶動朝 向硫化鋰(Li2S)分子──非Li2S8與 Li2S6長鏈分子──從陰極被放電 的反應。因為Li2S分子本來就應 該在循環中從陰極釋放，這能讓 電池運作更長久也更正常;此發 展也可望讓石墨烯電池以及鋰硫 電池在高價值終端應用市場被更 廣泛採用。
市場時，要注意的是目前商用產 品只有數款，不是數百款，而且這 是一個相對較專業的技術領域。 從2020年到現在，在市場上較知 名的幾款石墨烯電池產品之一，包 括中國車廠廣汽集團(GAC Group) 歷經多年開發測試，在2021年量 產的電動車(EV)電池，將被應用 於該公司預計2022年稍晚上市的 Aion V車款。
市場現況
• 電網儲存用電池
針對商用電動車應用的石 墨烯電池商業化，或許是該種材 料迄今最大的進展。歐洲業者 Skeleton Technologies開發了 超快速充電石墨烯電池與超級電 容，利用了一種很有趣的「皺褶」 (crumpled)石墨烯材料;該種電 池仍在開發階段，目標應用也是 車輛，而石墨烯超級電容則已經 被應用在一些氫燃料電池巴士中。
• 航太用電池
另一個石墨烯電池領域的 最新進展，來自於從美國麻省 理工學院(MIT)獨立之新創公司 PolyJoule。該公司開發的電池是 標準雙電極電化學電池，採用的是 導電聚合物與碳-石墨烯混合材料 的組合，鎖定電網儲存應用，特別 是利用間歇性可再生能源的電網。
除此之外，澳洲業者 Strategic Elements正在利用石 墨烯墨水開發一種軟性、可自充
這是因為PolyJoule的電池號 稱能在10秒內快速放電(達1MW)， 以保護電池對抗電壓間歇效應;此 外該電池也能在5分鐘之內重新充
多相關成果。 在新穎的航太應用之
2022年7月 | www.eettaiwan.com
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外，Lyten石墨烯電池有趣之處 在於它們基本上是鋰硫(lithium- sulfur，Li-S)電池。鋰硫電池因為 高能量密度特性，其商業化前景 備受矚目，但硫化物電極通常會 有「多硫化物穿梭」(polysulfide shuttling)問題，也就是硫離子會 離開電極、發生反應並形成長鏈分 子，在過程中會導致電極與電池性 能的劣化。
