李嘉甄教授高能量鋰硫固態電池展新世代能源

　　清大材料系李嘉甄教授帶領的微粒子與能源材料實驗室，以新世代高能量密度鋰硫電池研究，於國際期刊ACS Applied Materials＆Interfaces發表論文。傳統鋰離子電池正極採用金屬氧化物作為活物，儲能密度普遍較低，無法滿足新型電動車的電池需求；而改以鋰金屬為負極、硫為正極的鋰硫電池，能夠提升電容量密度5至10倍，是新世代電池的明日之星。李嘉甄教授團隊以石榴石型鋰鑭鋯鉭氧複合高分子固態電解質應用於鋰硫電池，充分發揮粉體分散專門技術，大幅改善固態電解質表面平整性、機械強度及穩定性，並阻止多硫化鋰在鋰硫電池中的穿梭效應，有效提升電流強度和充放電循環壽命。團隊掌握最為關鍵的分散技術，一舉突破陶瓷組成比例問題，並進一步致力於陶瓷基全固態電解質之研究，發展整合型固態電解質等新技術，為電池能源產業注入強勁的創新力。

呂明諺教授臨場TEM觀測解析元件失效癥結

　　隨著電子產品微縮，精密半導體元件的內部結構和失效問題，皆受微小尺寸下的材料效應影響，必須深加考量，更須仰賴精密儀器檢測。清大材料系呂明諺教授運用臨場穿透式電子顯微鏡（TEM）觀測技術，以高解析成像分析微觀材料行為，包括材料擴散、材料置換和電遷移現象等，洞察元件結構失效癥結。研究團隊近期為釐清誘發奈米銀導線斷裂的原因，以臨場TEM觀測其中電遷移及孔洞移動的機制，技術先進而細膩；研究中透過化學合成法得到具高疊差缺陷密度的銀奈米線，再使用臨場TEM觀察當電流注入銀奈米線時，因電遷移現象而生成孔洞的過程，並發現孔洞朝向陽極和表面移動，最後造成奈米線斷裂。此研究發表於國際期刊Chemical Communications，引導工程師找到問題癥結，從而有效解決問題。下一目標則更將專注於氣氛對材料反應的動力學研究，持續解決材料工程問題。