綠色能源及環境淨化
透過鍍膜技術的加值，創造永續安全的未來。
碳被覆二氧化鈦多層次奈米結構電極應用於電容去離子
電容去離子技術為一具有高效率、低耗能、無二次汙染且操作維護簡單等特性之新興電化學淨水處理技術，並可廣泛應用於民生用水軟化、海水淡化、高值重金屬離子回收及地下水整治等多方面領域。有別於目前傳統上主要選用奈米碳材料做為吸附電極，本中心提出一新型電容去離子電極設計概念：利用陽極處理及水熱處理於泡沫鈦金屬表面生長二氧化鈦奈米結構。接著以葡萄糖為碳源進行高溫碳化，於二氧化鈦奈米結構表面生長碳薄膜，以製備出覆碳之多孔二氧化鈦多層次奈米結構，使此電極具有高比表面積、低介面阻抗、高離子傳輸能力及高電化學穩定性等特性。將此覆碳二氧化鈦奈米結構電極於電壓2 V及電極間距125 μm條件進行電吸附平衡試驗，其可使氯化鈉水溶液之導電度從748降至527 μS/cm，故具有應用於電容去離子電極之高度潛力。
於初始導電度750 μS/cm條件下，以碳被覆二氧化鈦多層次奈米結構電極進行電吸附平衡試驗結果
金屬化織物應用於靜電集塵器之收集電極
著眼於現今空氣污染對人體造成之危害，因此諸多空氣淨化技術因應而生；其中，靜電集塵乃利用收集電極與帶電懸浮微粒之交互作用來進行捕捉，以進行空氣淨化及消除PM2.5，並可降解有機危害物(如甲醛)而逐漸廣為運用。為此，本中心創新利用氣流濺鍍技術，低溫高速生長銀金屬薄膜於三明治網布，藉由帶電懸浮微粒與具高比表面積金屬化織物之接觸面積增加，以取代現有笨重之不銹鋼板電極，並達到提升除塵效率之目標。由實測結果顯示，於40 x 40 x 40 cm³密閉空間之測試環境下，以金屬化織物作為收集電極之集塵效能>99%，且本中心所自製小型化靜電集塵之乾淨空氣輸出率(CADR)值為25 m³/h。另於一7.5坪開放空間進行集塵試驗，在收集電極具相同視面積條件下，金屬化織物對於不同懸浮微粒粒徑之集塵效率明顯皆優於傳統不銹鋼板，體現出高效能之靜電集塵表現。為此，本中心證實金屬化織物應用於靜電集塵收集電極之高度潛力，此結構預計將可顛覆現有市售裝置結構，而達到高效淨化空氣之目標。
自製小型化靜電集塵裝置之實景圖：(左)外觀及(右)內部拆解圖
▲封閉之嚴苛測試環境下(以線香作為PM2.5來源，並將其初始濃度> 999 μg/cm³)，以金屬化織物為自製小型化靜電集塵之收集電極進行集塵試驗，於不同試驗時間下之PM2.5濃度結果
封閉之常態測試環境下，以金屬化織物為自製小型化靜電集塵之收集電極進行集塵試驗，於不同試驗時間下之粒子計數結果
開放測試環境下，分別以不銹鋼板及金屬化織物為靜電集塵之收集電極進行集塵試驗，於試驗時間30分鐘後之集塵效率
綠色電漿製程生長多孔電極材料於電容電極箔之應用
此技術為本中心與均品科技股份有限公司共同開發成果
已知電極鋁箔於鋁電解電容器中，因其材料成本最高且直接決定靜電容量，故為技術含量且附加價值最高之關鍵材料。雖然現有利用濕式電化學蝕刻於電極鋁箔表面生長多孔結構之技術已相當成熟，但卻亦衍生出高汙染製程及高耗能問題。加上，高比容電極鋁箔長期被日系廠商壟斷、靜電容量增長已到高原期及碳中和環保政策而使產能受限等痛點，因此利用綠色製程開發具高靜電容量之關鍵材料，方能在藍海市場脫穎而出。
為此，本中心提出具破壞性創新「綠色電漿製程生長多孔性電極材料」之製程技術，利用氣流濺鍍於電極鋁箔表面直接生長緻密–疏鬆之多孔鋁金屬薄膜結構，發現此多孔材料之電容容量可超越傳統濕式製程之4.5倍。因此，對於鋁電解電容產業而言，其將具有極大之製程取代性及產業競爭優勢。