【記者孟祥宇報導】在全球能源轉型與減碳趨勢下，擁有充足、穩定且低碳的儲能技術顯得格外重要。國立臺灣科技大學教授郭俞麟日前帶領研究團隊，開發常溫常壓電漿製程技術打造釩液流電池（Vanadium Redox Flow Battery, VRFB），降低成本與製程中的碳排放，並在2025淨零排放科技國際競賽榮獲國際組亞軍。 傳統電池電極的製程相當耗能且步驟繁複。國立臺灣科技大學機械工程系博士生冉安輝（Ahmad Nur Riza）說明，製程首先要讓金屬氧化物催化劑均勻附著在電極表面。郭俞麟補充道：「合成材料是一道程序，將材料印上電極又是一道程序。」他解釋傳統作法須先將化學藥品溶於強酸或強鹼溶液中，經長時間反應與結晶後取得催化劑粉末，過程會產生大量化學廢水；之後再進行鍛燒、乾燥等步驟，將材料塗佈到電極上。郭俞麟說：「就像在衣服上印圖案，要先把漿料調好，乾燥後才能開始印製。」目前常見方式包括將材料加熱至約400到500°C，以及透過濕法工藝（註一）提升電池性能。不論是哪種方法，皆需經歷多段程序，不僅耗時，也會產生殘留物與廢棄物。 註一：電極製程中，將所有在液體溶液中進行材料合成、沉澱、反應或處理的過程。 為解決問題，團隊導入常溫常壓電漿技術簡化流程。首先將所需化學藥品溶解於水，再使用噴射式常壓電漿鍍膜設備，將該溶液轉化為「電漿態（註二）」，此狀態下的化學藥品會自主進行化學反應，合成為催化劑，最後將其均勻塗佈於電極的機板鍍膜上，郭俞麟形容道：「過程就像噴精油，會把液體霧化成更細小的分子噴出。」他解釋，當細小液滴中的化學藥品在電漿態下同步完成反應與塗佈，原本繁瑣的程序便能濃縮為單一步驟。郭俞麟也表示，該製程可事先調配好材料比例，有利於導入大規模製造的工廠。 註二：物質的第四態，由高能量使氣體電離形成，帶有自由電子與離子，具導電性、反應性高等特性，常用於材料處理與工業製程。 研究團隊進一步將此技術應用於VRFB，它以水溶液作為電解質，安全性高，不具爆炸風險。郭俞麟表示，VRFB是一種儲能型電池，儲能容量可以隨著體積變大而增加，因此若要將其做為安裝於固定位置、用於穩定供電與調節電網負載的大體積定子型裝置，在電極製程上勢必需要更大面積的鍍膜。郭俞麟指出，常溫常壓電漿技術因為能以塗佈方式鍍膜，因此可以打破傳統限制，進行大面積鍍膜，以提升VRFB的儲能容量上限。 國立臺灣大學化學工程學系教授徐振哲表示，常溫常壓電漿製程技術已趨成熟，具備商業化潛力，除了電池領域，也可應用於表面清潔、鍍膜改善及PCB板製程。國立臺灣科技大學材料科學與工程系教授王丞浩則認為，該技術的核心優勢在於其精準的表面處理能力，可在不影響材料本體的情況下進行作業，並指出此技術高效、環保，適合大規模生產，同時在材料科學、生醫工程、精密製造等領域具備廣泛應用，有望推動表面工程技術持續創新。

【記者邱昭華綜合報導】「希望透過提升散熱效益，減緩地球的溫室效應。」國立清華大學與國立陽明交通大學的師生團隊攜手研發「環保材質輻射散熱薄膜及鍍膜製程」，用甲殼素作為散熱鍍膜主要材料，除提高散熱效率外，還能兼具環保。此作品11月21日於中華民國國家科學及技術委員會的記者會上發表。傳統散熱裝置例如冷氣與風扇，皆利用熱對流的方式降低室內溫度，但往往需要消耗電力，增加碳排放，進而加劇溫室效應。 而熱輻射指的是物體本身會發射出電磁波來傳遞熱量，且不需耗費能源。團隊利用輻射散熱的原理，製作出甲殼素薄膜，並應用在鐵皮工廠或其他曝曬於太陽底下的建物屋頂，自動將室內的高溫散發出去。 圖為原理示意圖，團隊研發的鍍膜屬於紅外線放射層，可利用輻射散熱的方式，將室內的熱能傳到太空中。　圖／康皓宇提供雖然市面上已有類似功能的鍍膜，但傳統上的材料繁多、製程複雜，所需的真空、無塵設備成本昂貴，更摻入許多重金屬，容易造成環境汙染。此鍍膜不僅降低製作成本，也能減少對大自然的傷害。國立清華大學動力機械工程學系教授陳玉彬補充道：「鍍膜在操作上相當方便，在開放、通風環境下通電，約五分鐘就能完成。」 此為鍍上甲殼素薄膜的樣本，鍍膜過程只需花五分鐘的時間，操作相當簡單，但配方和比例耗時三年才得以完成。　圖／康皓宇提供此薄膜最大特色為選用甲殼素作原材料，清大動力機械工程學系學生康皓宇說：「甲殼素來自於蝦、蟹的外殼，無毒又有可分解性。」除了環境永續的考量，甲殼素的輻射散熱效果也相當顯著。大約有9％的地球長波輻射會返回太空，當中直接回到太空的輻射波段落於8至13微米之間，因此科學家稱這段輻射波段為「大氣窗」。由於甲殼素具高放射率，當該區間的輻射碰到薄膜後，會直接穿透過去並直達太空。若以不銹鋼片為基板，鍍膜後可提升熱輻射放射量13倍，鍍甲殼素薄膜的樣本整日均溫較未鍍的低攝氏2.8度，最大溫差可達攝氏7.1度。 圖為甲殼素粉末，來源是蝦蟹的外殼，具無毒、可分解的特性，並易溶於弱酸的電解液中。　圖／康皓宇提供提及現有的困境，陳玉彬說：「我們目前做出的薄膜，效果只能維持大概三個月。」他表示，三個月對於工業塗層來說相當短，希望未來能改善效期，讓鍍膜效果更持久。國立中央大學機械工程學系教授曾重仁認為，作品再利用自然界的甲殼素，符合時下的永續目標，若能克服持久性、工業製程等問題，即使價格比市售的薄膜貴一至兩成，也有一定的市場。