60周年
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專利名稱

經石墨烯改質之碳氈電極及其製備方法及包含該碳氈電極之液流電池
年度 109
狀態 獲證維護中
獲證編號
類別 發明
申請國家 中華民國
專利權人 金屬中心
專利起訖 1090821~1281201
專利證號 I702752
摘要 本發明一種用於液流電池之石墨烯改質方法，備製一碳氈試片，將該碳氈試片浸入丙酮一段時間，用王水洗淨後烘乾，以於該碳氈試片表面形成一薄膜，再以準分子雷射照射該石墨烯薄膜，使該石墨烯薄膜之π鍵鍵結斷裂，以得到一石墨烯材料。準分子雷射處理後的石墨烯缺陷D band與D’band低於0.2。該碳氈試片施以大氣電漿(atmosphere plasma)處理、熱處理或真空電漿，改變碳氈本身疏水性質，使電解液能滲入碳氈增加反應面積。該石墨烯材料作為電池內部的關鍵部件。
雷射處理後的石墨烯缺陷大減，使其導電性提升，應用於液流電池電極可提高其電流密度，並具有高
特色 習知將碳氈浸入混酸溶液中，低溫加熱並以超音波震盪酸處理，特別係指於碳氈表面之缺陷上可有效地生成-OH與C=O官能基，進而達到改質目的，僅改變碳氈本身活性，並無改善碳氈表面缺陷，而無法達到提升導電性之目的，且於空氣條件中以電子束重疊照射石墨烯，無法避免石墨烯氧化反而喪失其特性。
    反觀本發明將碳氈施以大氣電漿(atmosphere plasma)處理、一般熱處理或真空電漿，改變碳氈本身疏水性質，使電解液能滲入碳氈增加反應面積，再以準分子雷射照射該石墨烯薄膜，使該石墨烯薄膜之π鍵鍵結斷裂，以得到石墨烯材料，而準分子雷射處理後的石墨烯
創造效益 1. 本發明適用於液流電池、風機、太陽能、發電設備、電網系統等不同領域之應用。
2. 本發明將該碳氈試片浸入丙酮一段時間，用王水洗淨後烘乾，以於該碳氈試片表面形成一薄膜，再以準分子雷射照射該石墨烯薄膜，使該石墨烯薄膜之π鍵鍵結斷裂，以得到一石墨烯材料。
3. 本發明之分子雷射處理後的石墨烯缺陷D band與D’band低於0.2。
4. 本計畫將先前所開發的PVD複合法製程所研製的石墨烯材料，進行調整準確計量準分子雷射源，此製程類似金屬材料之退火過程，但不是以溫度而是利用準分子雷射重新調整鍵的排理。
5. 本發明之碳氈試片施以大氣電漿(atmosphere p
市場資訊 液流電池具有高安全性、使用壽命長、多數材料可循環利用或回收、高度環保性及永續發展、功率/能量可獨立設計之特點，為未來重要的電網儲能系統選項。隔離膜的功能是分離正負極電解液以防止電池發生自放電反應，同時允許電荷載體自由通過，使正負極電荷達到平衡而構成電池回路，因此隔離膜為液流電池最重要的關鍵材料之一。液流電池目前以採用Nafion系列隔離膜為主，但由於成本高導致液流電池系統造價高，針對液流電池系統成本分析評估，Nafion系列隔離膜約佔成本的30%，進而影響其經濟競爭力。若能開發低成本且適當之國產隔離膜，一方面可以開創國產隔離膜產業，另一方面將能提升國內液流電池儲能系統競爭力。
?根據全球市場研究機構MarketsandMarkets最新發布的報告透露，全球液流電池市場規模將從2018年的2．3億美元增至2023年的9．46億美元，期間複合年增長率高達32．7％。
聯絡人 黃偉咸 電話 07-3513121分機 2365 
E-mail：vincent@mail.mirdc.org.tw
更新日期：106-02-15　/　維護單位：系統管理者
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