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木虫之王 (文学泰斗)

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[交流] 【转帖】鋰電池技術、�?能照明技術、環保�?能話題盡在工業材料雜誌

鋰電池技術、�?能照明技術、環保�?能話題盡在工業材料雜誌 2009/3/4 [ [url=

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「鋰電池技術專題」
鋰離子二次電池?�1992年開始被大量生產及應用於3C產品上，可說是攜帶式電源當中發展得最成功的元件。隨著石油價格不斷升高，全球暖化及溫室效應現象，使得綠色環保等議題受到世界各國的重視，電動工具中的鎳鎘電池，將被鋰離子二次電池取代，而電動車輛的開發與應用是目前最熱門課題之一。由於新型高功率、快速充電電極材料的開發，使鋰電池具有高功率與快速充電的功能，是電動車輛的將最佳移動式電源。另外，薄膜鋰電池具有薄型化/可撓式/可印刷式/高安全性等特性，未?韺⒖蓱渺� IC卡、RFID、軟性電子及生醫等產品。
綜合上述，?撛谑袌鲂枨蟮姆治觯擅黠@看出未?礓囯姵氐陌l展趨勢，包括(1)高容量與高功率化(2)高安全性(3) 可撓化。針對上述需求，需要開發下世代鋰電池電極材料，以符合新世代鋰電池的需求。藉由新世代可攜式電能(鋰二次電池)與材料研發，希望喚起大家對未?砟茉凑自a業的重視與投資，開發下世代鋰電池電極材料、電池製程及應用技術，以掌握未?硇聭卯a品商機。本期「鋰電池技術專題」內容概述如下：
●鋰離子電池高容量負極材料技術—傳統負極材料仍以�?石墨材料為主，然而低理論電容量(372 mAh/g)成為未?砀吣芰夸囯x子電池發展之瓶頸。因此開發新型高電容量負極材料乃是現今鋰電池發展之重點之一。
●快速充電鋰電池負極材料技術—可快速充電之鋰離子電池在使用的方便性上不言可喻，而其對於電動車的應用而言更是關鍵。尖晶石(Spinel)結構之Li4Ti5O12理論電容量為175mAh/g，作為鋰電池負極材料穩定，充放電所導致的體積膨脹非常小，即使反覆充放電數千次，晶體結構也不會崩?ⅲh壽命極優，電池內阻抗及溫度不會上升，安全性高，適合大電流快速充電。
●同步輻射光源對磷酸鋰鐵錳的電性及結構之探討—本文主要介紹同步輻射光源和其研究平台，及如何使用高能量的同步輻射光源對這多元複合型的磷酸鋰鹽做深入的研究。藉由�?驗得知錳元素的添加，有助於提高整體的工作電位，即使是過充到4.5V的高電壓，仍可保持著穩定的結構，顯示此材料具有極高的安全性。

圖：快速充放電鋰離子電池之應用
「�?能照明技術專題」
照明�?能是所有國家能源政策中最重要的一環，根據國際能源總署(IEA)統計，2005年照明?兹蚩偘l電量的19%，過去40年平均系統/燈具發光效率?�18 lm/W提升到48 lm/W，主流光源?陌谉霟艮D換為螢光燈，然而效率提升卻帶進汞污染環境生態的問題，所以，綠色照明潮流高?q。台灣的照明用電約?卓偘l電量的13%，因此照明�?能被列為重要�?能項目。透過市場機制管制商品性能、獎勵好的產品，其次以教育推?V?娀枨蠖藢Ξa品性能的了解，同時積極研發高效率照明科技，技術及推?V雙管齊下，促成高效率照明系統普及化。照明歷經百餘年歷史，?淖非笳斩�(lux)演進到營造光環境，?臒艄饪刂七M展至智慧照明管理。近十年照明市場持續增加，近千億美元龐大的市場商機，吸引多元的技術投入，科技帶領先進照明系統朝向�?能、環保、人性化、智能化與精緻化，預估因固態照明技術的推進，2012年後照明市場將會有進一步新風貌。照明器具能源效率標準與�?能息息相關，為使一般使用者及這名研究者增添照明知識，及對技術現況更據了解，「�?能照明技術專題」內容概述如下：
◆ LED 路燈市場及技術發展研究—白光LED為21世紀最重要的綠色光源，全球積極投入LED照明應用，路燈為最重要的重點產品。LED路燈擁有優於HID路燈的演色性與壽命，且LED光的�?色及?姸日{控便利特性優勢，增進LED路燈的附加效益。
◆ 先進燈具之光學設計—先進照明系統追求高效率、高品質，因此燈具反射材料及光學設計為兩大關鍵。本文主要探討燈具利用模擬軟體設計燈具，改變格柵及反射罩的外形，研究在不同的形狀設計下，模擬分析各種曲面對燈具光形的影響，有效地降低眩光的產生。配合高反射率的材料，可以有效地提升22%燈具效率，達到�?能的目的。
◆ Zigbee- DALI數位無線控制於可調光複金屬燈電子安定器研究—數位可定址照明介面(Digital Addressable Lighting Interface; DALI)，是目前世界通用之標準照明控制介面，結合Zigbee 無線控制介面，可應用於複金屬燈可調光電子安定器作為無線傳輸之數位調光控制之用。本文設計－Zigbee-DALI數位無線調光控制系統，結合 Zigbee-DALI數位無線控制介面電路與150W 複金屬燈可調光電子安定器，達成無線且可定址數位調光的功能。
◆ 照明器具法規與�?能—依據統計資料顯示，2006年我國住商部門耗電約?兹珖�39.7%，其中照明用電約?�30%，因此�?約照明用電為能源政策首要之務。政府能源發展策略包括發展高效率照明技術，及�?約能源效率管理與技術服務推?V，透過逐步提高用電器具之效率標準，促使?S商提升產品技術水準，?K藉由擴大「�?能標章」產品認證項目，鼓勵?S商生產與消費者採�?，本文主要介紹照產品�?能標準要求，?K介紹燈具效能檢驗技術，期使更清楚了解照明�?能手法。
其他主題專欄
其他精彩的內容還有「全球3D IC相關材料市場發展」，近年?恚蒊BM 、Samsung 、Intel 等國際知名半導體?S商所揭露，採用TSV (Through Silicon Via)互連技術的3D IC，由於可同時?M足電子產品在小型化、高效能與低成本的多項需求，已成為半導體業界所爭相關注的新寵兒。本文將針對3D IC 製程相關材料作一全面的剖析。另外，近年?黼S著觸控面板的普及，應用領域也逐?u擴大，除了重量輕、厚度薄、耗電力少及價格低的需求以外，高耐用性和高現代感的電容式觸控面板已經出現在市面上。「小型觸控面板的透明電極設計」一文中，提到小型行動裝置用觸控面板之特性需求及技術動向，?母叽┩嘎省⒔档捅砻娣瓷洹⒖沽咙c、書寫耐久性與打點耐久性等的角度，分析觸控面板的發展技術，以期開發出更適合市場需求的產品。

圖：3D IC 範疇
近年?黼妱榆嚨陌l展備受關注，而關鍵的電池技術發展則關係到電動車能否加速商品化的關鍵，鋰離子電池所具有的優�?性能，使電動車的發展有了重大的突破，但因電動車用電池系統的高電壓、電容量和大電流輸出等需求，使電池模組系統管理技術在由單電池到電池系統中扮演了關鍵技術的角色，如何經由電池模組管理系統的技術，?硖嵘囯姵卦趯?際電動車產品應用上所面臨的安全性和可靠度問題，已成為電動車真正商品化的關鍵課題。在「電動車發展的關鍵技術—電池模組管理系統(上)」一文中將有精闢的評析。

圖：輕型電動車的關鍵零組件，包含電池組、充電器及電動馬達與控制器
凡對以上內容有興趣之讀者，歡迎參閱2009年3月號 267期『工業材料雜誌』或加入『材料世界網』，以獲得最快、最新的資�?。

[ Last edited by hxj6021 on 2009-3-4 at 12:46 ]

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