2025臺灣能實作競賽 大專綠能創新組 金牌獎

 

國立臺灣科技大學化學工程系/林瑜宣、正修科技大學電子工程系/李昀容、國防大學化學工程研究所/黃信喆、國防大學環境資訊及工程學系/鄭旻修

國立臺灣科技大學、正修科技大學、國防大學

指導老師

國立臺灣科技大學化學工程系/張家耀老師、正修科技大學電子工程系/盧嘉鴻老師

 

■ 作品運作說明

以鎂片為陽極、LIG空氣電極為陰極；注入1.0 M NaCl 即啟動；鎂氧化釋放電子，空氣中 O₂ 於 LIG/MnO₂ 多孔催化層完成 ORR，單元可串聯提升電壓。實測單元 Voc≈1.51 V、Pmax≈2556 mW g⁻¹、容量≈4121 mAh g⁻¹，放電穩定。

■ 創意特色

本作品以CO₂雷射在聚醯亞胺上生成多孔LIG，無溶劑、低成本、可圖案化且具柔性，適合在地量產。採用「乾式保存、用前加電解液」：不含易燃有機溶劑與壓力容器，熱失控風險低，室內外皆安心。即插即用的設計提供極性防呆、快接端子與USB-C/5V升壓板，使用者僅需加水、接負載即可通電，適合長期庫存。兼顧低成本、環保與高安全性，展現創新材料與製程的整合優勢。

■ 發展潛能

LIG-Mg 電池具備模組化設計，讓電池如積木般，能快速拼裝不同容量與電壓；亦可更換陽極（Mg/Zn/Al）與電解液，並預留催化層與介面擴充，從災備包、海事浮標到穿戴與物聯網節點皆能敏捷客製部署。材料為非貴金屬與常見耗材，使用後可回收分類，維護僅需更換陽極金屬片與電解液即可恢復續航，總成本與環境負擔皆大幅降低，成為鋰電以外的綠色選擇。