彭立祥：混合聚苯胺/石墨烯納米復合物電池材料的協同電荷遷移機理
圖為銀旺科技股份有限公司彭立祥博士
彭立祥：謝謝主持人，我是代表銀旺公司來這邊跟各位做一個報告。我們是一家臺灣的公司，已經拿到專利了。我們希望通過這樣一個研發來跟各位做一個技術交流。
我們會針對我們的研究目的、研究的對象來做結論。
我們公司很小，也沒有辦法提供一些我們公司內部研發真正的成果。我們在研究內容上雖然是一個小單位，但是也希望透過這項研發看看有沒有機會在這個電池上面占有一點點的位置。
我們這個研究，我們希望研究的東西很好，就像我一樣，頭發都白了，但是也沒有非常白，即使是這樣我還可以代替公司來做這場演講，我們的領導在下面。給大家介紹一下，很難得來內地做演講，我這輩子已經有十幾年沒有做過演講了。
我們的電池就是壽命一定要長、好用，但是電池的基本核心，它的能量損耗是不可逆的，在這種條件之下我們怎么讓它整個電池的系統能夠穩定下來？我們為了解決這樣一個能力的損失，我們就想到了，整個電池系統里面5G材料這一塊我們能參與的并不多，因為資金非常少，怎么樣來做這件事？我們公司有開發納米復合材料。
在這個過程里面我們覺得有這個機會，透過這個電池會產生反應的現象，我們是不是可以試圖用這個新材料去改善它SEI的現象，是不是內阻抗里面可以獲得一些回響？主要是在這里，所以我們希望來改變它電化學的性質。所以我們是透過CV跟EVI的特性來做一些表現。
我們選用的是多層石墨烯，我們是商業化買來了，也許不是真正的石墨烯。但是石墨烯經過活化以后表面的層狀的東西會是一個很好的容器。我們透過合成的手段也可以達到一個分散的效果。
我們經過合成的手段可以看出來，它會把導電器拉到一個最佳的條件上。
這個是我們買的石墨烯的材料，我們得到了這樣一個圖形。它的顆粒變化就像我們現在SIE的圖形一樣。從這個涂布的現象來看，這是在正極材料上的特性。至于說我們這個納米材料本身，我們可以證明，也真的是達到了一個多層次的這種層狀材料。
我們分別針對三個材料來進行，一個是NCM的材料，另外一個是鋰鐵材料，第三個是鋰鈷材料。
我們在NCM的材料里面我們可以看到，離子的傳導特性加入到石墨烯的材料里面，可以達到最佳的一個現象，使離子傳導跟電子傳導達到一個最佳平衡的狀態。
這個是EIS的圖形，我們可以看出來，加一帕的石墨烯，我們在紅色的那個圖樣里面可以看到，它的電極片的電阻達到最低，擴散系數也可以降到一個很低的程度。
我們從NCM的圖形里面可以看出來，它的放電效果、充電效果都可以達到一個非常穩定的現象。
這樣的一個內容里面，我們明顯的從0.5C到5C之間，它的容量都可以得到一個很好的提升。放電效果在起始放電的下面也有一個很好的現象。我們在鋰鐵材料里面里研究一下，我們還是選擇一帕的石墨烯材料來做，我們可以看到這個電子傳導的現象明顯可以得到提升。
充放電的圖形中也可以看出這樣一個現象。紅色的文字可以看出來，在起始的定位上，或者是所謂的能量充電上都可以得到一個很大的提升。
我們透過這個研究來看看它有沒有好的現象，這個材料全部都是商業化的產品，不是我們開發的，我們只是放入1帕的材料進去看它的現象。我們可以明顯的看出來，它的電核離子的轉移現象明顯提升了。
在這個圖形里面我們也可以看出來，在紅色部分1帕的條件之下，也有2帕的，最佳的還是1帕的，這樣才可以讓石墨烯的材料達到最佳的條件。
這是充電的部分，它的可逆性是可以得到提升的。
從它充電的效果里面我們可以看出來，它可以充到2C、3C。在放電的部分，我們可以看出來這個差異是非常大的，如果在這種條件之下，3C應該是可以用的。
從這個測試里面，我們看出來了，它的擴散加入以后，明顯得到了提升。
從它的壽命來看，我們有故意做加法實驗，我們做到4.5來看它測試的結果，每10次來看一下它的現象，來看一下它的變化如何。
充到4.2跟4.5的方方位明顯可以看出來，電極的阻抗明顯降低了很多。從4.5也可以看出來。我們把這個數據整合一下，這邊是離子擴散的部分，添加了我們的材料之后這個效果可以明顯的降下來。
我們再把ES測試的圖，把它的資料拿出來看一下，從第10次一直到50次，所以ES這樣的分析中我們可以看出來，我們看一下SEI的阻抗，我們發現加入我們這個材料的時候，充到4.2的時候是明顯降低了。
如果充到4.5，我相信材料內部一定產生相變化了，你可以看出來，SEI4.5到4.25的話，如果不加的話SEI的變化是不大的，但是如果加入的話明顯降低了很多。我們從這邊可以看出來，我們石墨烯的加入在1帕的條件之下，做什么事情，你改變了一些事情之后有可能全部都破壞掉了。從這里面我們可以看出來，它在電核轉移這里可以達到一個最佳的平衡，增加他充放電的效果。
0.5C的放電圖形，抽出來它循環的次數，感覺這個能量會更穩定、會更高。如果是改成在1C的條件之下，我們的效果會更好，如果改成到2C的話，差異就會更大。
如果做到3C的話，我們從這個放電的定位跟它的充放電效果里看，這個差異明顯很大。
我們做一個總結，我們這樣一個電池添加這樣的納米復合材料進去，明顯的可以形成一個新的SEI層。從阻抗分析來可以看處理，在離子傳導這里可以達到一個比較好的結果。
我們的添加量大概是1帕左右，但是說小于3帕以內也是要看一下你的材料的屬性。另外一類是降低溶解性。
最后，從EIS的分析里面我們可以看出來，它的電核轉移，作用轉移現象明顯的可以達到一個最佳化的結果，使我們這樣一個材料在安全性上面，也許會有一個機會。
提問：在陰極上的氧化性你有考慮到嗎？
彭立祥：我們沒有去做詳細的分析。
提問：我覺得這個可以明顯反應出氧化特征，你要用真的石墨電極去做負極，完了以后用這個去做你的正極。如果有氧化反應的話就會非常的明顯，尤其是在高溫底下。跑你而來林（音）一般是比較容易被氧化的。
彭立祥：就算是石墨烯也是一樣的。我沒有做過實驗，因為我們沒有任何資源做這樣的實驗，如果有這樣的實驗，我就會有一堆的資料，但是我們沒有做。完全在無資源的下做這個實驗，所以我們只能做電化學分析，告訴你會發生什么現象。
我們公司希望，我這個老頭子可以上來講一下，也許大家也可以做一個合作，我可以把我們的材料拿來給貴單位做一下分析，看看結果會怎么樣，甚至我們希望說，有機會找1860也來做一下。
我們從一個材料的穩定性來看，我們全部都用商業化的產品。我希望以后有機會也可以進一步的合作。
提問：我想確認一件事，你降低阻抗，那么實驗結果是基于同樣重量的電極還是表面積？
彭立祥：我們是在同樣的厚度，我們是固定的。因為它的顆粒態小了，所以我們也做了很久。我真的拿出來給人家看，人家說你做這個實驗又沒有經過真實的驗證，怎么就說你好呢？
現在在臺灣來看，電池已經做的很少了，全部被打敗了，沒有資金就不要談了。我覺得研究其實是很簡單的，有腦袋沒有錢，一點辦法都沒有，你要從想象中去找出你的辦法出來。
在2、30年前做研究的時候，連爐子都要自己做，哪有設備來分析，可是現在的設備這么多，可是我們拿不到，如果我在臺灣大學的話我就會很不一樣了。我就是這樣介紹一下，看看大家有沒有興趣來做合作，謝謝！
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