高能量密度高功率鋰-空氣儲能電池之研發-高能量密度高功率鋰-空氣儲能電池之高鋰離子傳導率陶瓷隔離膜與製程技術研發

此子計畫將專注於高效率鋰-空氣儲能電池中，高鋰離子傳導率陶瓷隔離膜及製程技術的研發。由於本計畫最終目標為開發出在混合水溶液/無質子電解質(mixed aqueous /aprotic electrolyte)系統下運作之鋰-空氣儲能電池，因而必須開發出能隔離無質子電解質及水溶液電解質之高鋰離子傳導率(10-3 Scm-1)及高緻密性/低孔隙度之陶瓷隔離膜，而相關的材料與製程技術亦須同時開發。目前文獻報導的無機固態鋰離子導體(inorganic Li ion conductor)共有四類(Perovskite, NASICON, LISICON及 Garnet)，但考慮到鋰-空氣儲能電池所需的隔離膜之鋰離子傳導特性(10-3 Scm-1)，將對前兩類進行探討。藉由材料的成分組成及陶瓷隔離膜的製程條件的調整，來達到混合水溶液/無質子電解質系統鋰-空氣儲能電池所需之陶瓷隔離膜性質的要求(高鋰離子傳導性與高緻密性/低孔隙度)。而由於整體電池的電阻亦是影響鋰-空氣儲能電池效能的重要因數，藉由降低陶瓷隔離膜的厚度，亦可有效降低整體電池的電阻而提升鋰-空氣儲能電池的效能。由於在開發陶瓷隔離膜的過程中，可開發出製備高緻密度鋰離子導體的製程與技術，若將相關鋰離子導體材料做成濺鍍靶材，則可藉由濺鍍製程在適當基材(如高分子隔離膜)上，配合其他子計畫來進行複合電解質隔離膜的製備，則可藉由這樣的做法來降低陶瓷隔離膜的厚度及電阻，進而提升鋰-空氣儲能電池的效能。

系統編號:PB10308-4311
原計畫編號:MOST103-2221-E182-056-MY3