台科大硕士生研究固态电池 获全额奖助赴美发表演讲

台科大机械系硕士生吴翊慈日前到美国材料年会(MRS)以全英文进行口头演讲。(台科大提供/林志成台北传真)

台科大机械系硕士生吴翊慈,透过电脑建立材料的原子模型,预测固态电池材料性质,研究高安全性固态电池的界面老化问题,获选全球材料科学领域最大的美国材料年会(MRS)以全英文进行口头演讲,是该议程唯一硕士生。他同时获得杰出人才发展基金会与国科会全额奖助,赴旧金山的机票及旅费。

吴翊慈在机械系助理教授蔡秉均指导下,学习第一原理材料计算,透过电脑计算,探讨固态电池中正极与电解质的界面稳定性能,成功厘清其中的界面老化因素,除了运用电脑计算,节省操作实验的时间和成本,更达到先进实验技术难以达成的界面稳定性预测与量化能力。

吴翊慈在4月的美国旧金山材料年会,向全球锂电池专家发表研究成果,是5天固态电池议程中66位讲者中唯一硕士生。美国材料年会创建于1973年,每年吸引约6千多名来自世界各国教授、研究员、企业研发人员、博士生等参与,是发表最先进材料研发成果的国际舞台。

电池的主要组成为正极、负极和电解质,固态电池使用的是固态电解质;传统商用锂离子电池使用液态电解质,存在安全问题,因为液态电解质成分为易燃有机溶剂,容易导致电池在高温或碰撞下可能燃烧起火。

吴翊慈进一步解释,透过电脑计算,达到传统鉴定技术难以达成的材料性质分析。她发现造成大部分界面不稳定性因素,主要来自化学、电化学副反应的影响,以及在任何充电状态下,都无法保持稳定性的界面。

她说,材料计算能提供实验开发和设计各种稳定的固-固界面,更能筛选出改善电解质与正极界面副反应的改质材料。她赴美演讲发表的成果,目前已准备发表于国际期刊论文,同时正透过实验,验证计算界面化学反应的结果,进行计算与实验间相互比对。