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3號充電鋰電池推薦進入發燒排行的影片

含無機填充材料之可撓式鋰離子傳導隔離膜在混合式電解質鋰空氣電池應用之探討

為了解決3號充電鋰電池推薦的問題，作者喻彥翔 這樣論述：

指導教授推薦書口試委員審定書中文摘要 iii英文摘要 v目錄 vii圖目錄 x表目錄 xxiii第一章 緒論 - 1 -1.1 前言- 1 -第二章 文獻回顧 - 6 -2.1 鋰空氣電池 - 6 -2.1.1 非質子(aprotic)電解質鋰空氣電池 - 8 -2.1.2 水溶液(aqueous)電解質鋰空氣電池 - 12 -2.1.3 固態(solid state)電解質鋰空氣電池 - 14 -2.1.4混 合型(hybrid)電解質鋰空氣電池 - 17 -2.2 鋰離子傳導隔離膜 - 20 -2.3 可撓式複合鋰離子傳導隔離膜 - 26 -2.3.1 Al2O3、TiO2及ZnO無機填

充材料 - 26 -2.3.2 無機填充材料之可撓式鋰離子傳導隔離膜 - 29 -2.3.3 含PVDF-HFP可撓式複合鋰離子傳導隔離膜 - 35 -2.3.4 陶瓷離子導體與固態高分子電解質於電化學阻抗頻譜分析之解釋 - 40 -2.4 可撓式鋰空氣電池 - 44 -2.5 研究目的 - 47 -第三章 實驗方法與步驟 - 49 -3.1 實驗藥品與耗材 - 49 -3.2 實驗設備 - 50 -3.3 實驗步驟 - 51 -3.3.1 水熱法製備ZnO nanosheets - 51 -3.3.2 用薄帶成型的方式製成可撓式的鋰離子傳導隔離膜 - 52 -3.3.3 含水溶液混合式電解液

鋰空氣電池(HELAB)之組裝 - 55 -3.3.4 可撓式軟包型式之電池之組裝 - 57 -3.4 實驗分析 - 59 -3.4.1 X光射線繞射分析儀(XRD) - 60 -3.4.2 掃描電子顯微鏡(SEM)及能量散色光譜儀(EDS) - 61 -3.4.3 雷射繞射粒徑分析儀 - 62 -3.4.4 氯離子滲透率 - 63 -3.4.5 電化學阻抗譜(EIS) - 64 -3.4.6 電池循環充放電 - 65 -第四章 結果與討論 - 67 -4.1 製備條件對水熱法合之ZnO粉末性質影響之探討 - 67 -4.2 球磨條件對Al2O3、TiO2和ZnO粉末性質影響之探討 - 70

-4.3 Al2O3、TiO2和ZnO粉末製程與FCLICM性質分析 - 78 -4.3.1 FCLICM膜厚、粉體分布及表面分析 - 81 -4.3.2 不同重量百分比的TiO2及不同無機填充材料之FCLICM滲透率分析 - 95 -4.3.3 不同重量百分比的TiO2及不同無機填充材料之FCLICM膨潤率分析 - 100 -4.3.4 重量百分比的TiO2及不同無機填充材料之FCLICM離子傳導率分析 - 103 -4.4 鋰空氣電池的循環充放電測試及電化學阻抗譜分析 - 111 -4.4.1 FCLICM應用於HELAB進行充放電循環測試 - 112 -4.4.2 鋰空氣電池電化學阻抗

譜分析 - 136 -4.4.3 FCLICM應用於可撓式軟包HELAB進行循環充放電測試 - 142 -4.4.4 鋰空氣電池失效分析 - 145 -第五章 結論 - 147 -第六章 未來展望 - 148 -參考文獻 - 150 -圖目錄Fig. 1 各類可充電電池與汽油的重量能量密度比較圖。[2] - 3 -Fig. 2 四種不同電解質狀態鋰空氣電池示意圖。[1] - 7 -Fig. 3 非質子(aprotic)電解質 LAB充放電示意圖。 - 9 -Fig. 4 LiTFSI 和 TEGDME結構式。 - 11 -Fig. 5 RMs作用範圍和極化電位示意圖。[7] - 11 -Fi

g. 6 Aqueous水溶液電解質LAB充放電示意圖。[10] - 13 -Fig. 7 Aqueous LAB 與 Hybrid LAB 示意圖。[11] - 13 -Fig. 8 Solid state固態電解質鋰空氣電池充放電示意圖。 - 15 -Fig. 9 LE、GPE、SPE示意圖。[12] - 15 -Fig. 10 不同比例SPE之鋰離子傳導路徑示意圖。[13] - 15 -Fig. 11 Solid state LAB於乾燥與加濕氧氣之充放電測試結果。[14]- 17 -Fig. 12 混合型電解質 LAB 充放電示意圖。- 18 -Fig. 13 呂紹豪學長製作之鈕扣型H

ELAB電池之結構。[3] - 19 -Fig. 14 呂紹豪學長製作之HELAB的循環充放電測試結果。[3] - 20 -Fig. 15 固態鋰離子導體之離子傳導率之 Arrhenius plot。[20] - 22 -Fig. 16 LiM2(PO4)3 的 NASICON 結構。[25] - 24 -Fig. 17 NASICON結構鋰離子導體離子傳導率之 Arrhenius plot。[20]- 24 -Fig. 18 室溫下不同結構之 Li1+xMxTi2-x(PO4)3 在 X=0.2-0.5 - 24 -Fig. 19 α-Al2O3的晶形結構。[26] - 27 -Fig. 2

0 Rutile 與 anatase之晶體結構。[24] - 28 -Fig. 21 Al2O3/PEO薄膜之SEM照片。[26] - 31 -Fig. 22 Li∣∣Al2O3/PEO∣∣Li對稱電池在室溫下電流為 - 31 -Fig. 23 使用 glass fiber 和 Al2O3/PEO之電池循環表現。[26] - 32 -Fig. 24 (a) PE(b,c) TiO2-grafted PE separators之SEM照片(d) - 32 -Fig. 25 PE和TiO2-grafted PE separators的DSC圖。[27] - 33 -Fig. 26 PE和TiO2-

grafted PE和PE separators的離子傳導率。[27]- 34 -Fig. 27 (a)半電池半電池LiFePO4放電曲線(b)半電池石墨充放電曲線並使用PE及TiO2-grafted PE隔離膜。[27] - 34 -Fig. 28 (a)FCLICM橫切面EDS分析(b)硫元素分布(c)磷元素分布。[29] - 35 -Fig. 29 固態反應法製備固態反應法製備LATP與HSPE之XRD圖譜。[30] - 37 -Fig. 30 (a)HSPE之實體照片(b)HSPE光滑面之SEM照片(c)HSPE粗糙面之SEM照片。[30] - 37 -Fig. 31 通入純氧條件之A

protic LAB循環充放電測試。[30] - 37 -Fig. 32 開放大氣條件之Aprotic LAB循環充放電測試。[30] - 38 -Fig. 33 PVDF-HFP// PMMA / SiO2鋰離子傳導示意圖。[28] - 39 -Fig. 34 PVDF-HFP// PMMA / SiO2進行充放電循環測試之 - 39 -Fig. 35 多晶陶瓷材料微結構示意圖及等校電路模型。[31] - 41 -Fig. 36 多晶陶瓷材料EIS圖譜(a) Z” against log(f) (b) Z” againstZ’。[32] - 41 -Fig. 37 LATP pellet之E

IS圖譜圖譜 (掃描頻率範圍掃描頻率範圍0.1 Hz–1MHz)。[33] - 43 -Fig. 38 EIS圖譜圖譜(a)GPE(b)GPE+basic Al2O3。[34] - 44 -Fig. 39 可撓式可撓式LAB於不同彎曲和扭曲角度之充放電測試結果。[35] - 45 -Fig. 40 封裝軟包型鋰離子電池之製程步驟示意圖。[36] - 45 -Fig. 41 將含50 wt% LATP之FCLICM應用於可撓式HELAB進行循環充放電測試之電壓-時間曲線。(使用鋁塑膜封裝軟包型電池，於開放大氣下，以0.1 mA固定電流進行充放電循環，20min/cycle×27 cycles)

[3] - 46 -Fig. 42 溶劑轉換過程與FCLICM溶液配置步驟之示意圖。 - 55 -Fig. 43 鈕扣型 HELAB之組裝結構示意圖。[3] - 56 -Fig. 44 封裝可撓式軟包HELAB之製程步驟示意圖。[3] - 58 -Fig. 45 可撓式軟包HELAB之剖面示意圖。[3] - 58 -Fig. 46 不同莫爾比例的ZnO powders之XRD圖譜。 - 68 -Fig. 47 不同水熱溫度的ZnO powders之XRD圖譜。 - 68 -Fig. 48 NaOH/Zn=2.5、5、10、15(130℃)之FESEM照片。 - 69 -Fig. 49 NaOH

/Zn=2.5(130℃、160℃、190℃)之FESEM照片。 - 69 -Fig. 50 未經任何處理及經過48小時球磨之 - 72 -Fig. 51 未經任何處理及經過48小時球磨之 - 73 -Fig. 52 未經任何處理及經過48小時球磨之 - 74 -Fig. 53 不同重量比例之TiO2粉末加入於球磨罐裡之粒徑分布量測。 - 74 -Fig. 54 3g TiO2粉末加入於球磨罐裡對不同時間之粒徑分布量測。- 74 -Fig. 55 (A)未球磨(B)經球磨經球磨NaOH/Zn=2.5(190℃)之FESEM照片。- 75 -Fig. 56 球磨前後的ZnO粉末之XRD圖譜。 -

75 -Fig. 57 經球磨2天後的TiO2奈米粉末之TEM照片。 - 75 -Fig. 58 經球磨2天後的ZnO奈米粉末之TEM照片。 - 77 -Fig. 59 球磨前後的TiO2奈米粉末之XRD圖譜。 - 77 -Fig. 60 大面積FCLICM之薄膜照片。 - 80 -Fig. 61 含0 wt% TiO2之FCLICM截面之SEM照片。 - 81 -Fig. 62 含40 wt% TiO2之FCLICM截面之SEM照片。 - 81 -Fig. 63 含50 wt% TiO2之FCLICM截面之SEM照片。 - 81 -Fig. 64 含60 wt% TiO2之FCLICM截面

之SEM照片。 - 82 -Fig. 65 含50 wt% Al2O3之FCLICM截面之SEM照片。 - 82 -Fig. 66 含50 wt% ZnO之FCLICM截面之SEM照片。 - 83 -Fig. 67 含0 wt% TiO2之FCLICM截面之EDS mapping圖。 - 85 -Fig. 68 含40 wt% TiO2之FCLICM截面之EDS mapping圖。 - 85 -Fig. 69 含50 wt% TiO2之FCLICM截面之EDS mapping圖。 - 86 -Fig. 70 含60 wt% TiO2之FCLICM截面之EDS mapping圖。 - 86 -F

ig. 71 含50 wt% Al2O3之FCLICM截面之EDS mapping圖。 - 87 -Fig. 72 含50 wt% ZnO之FCLICM截面之EDS mapping圖。 - 87 -Fig. 73 含0 wt% TiO2之FCLICM正面之SEM影像。 - 88 -Fig. 74 含0 wt% TiO2之FCLICM背面之SEM影像。 - 89 -Fig. 75 含40 wt% TiO2之FCLICM正面之SEM影像。 - 89 -Fig. 76 含40 wt% TiO2之FCLICM背面之SEM影像。 - 89 -Fig. 77 含50 wt% TiO2之FCLICM正面之S

EM影像。 - 89 -Fig. 78 含50 wt% TiO2之FCLICM背面之SEM影像。 - 90 -Fig. 79 含60 wt% TiO2之FCLICM正面之SEM影像。 - 90 -Fig. 80 含60 wt% TiO2之FCLICM背面之SEM影像。 - 90 -Fig. 81 含50 wt% Al2O3之FCLICM正面之SEM影像。 - 90 -Fig. 82 含50 wt% Al2O3之FCLICM背面之SEM影像。 - 91 -Fig. 83 含50 wt% ZnO之FCLICM正面之SEM影像。 - 91 -Fig. 84 含50 wt% ZnO之FCLICM背面之

SEM影像。 - 91 -Fig. 85 含0 wt% TiO2之FCLICM、含40 wt% TiO2之FCLICM、含50 wt% TiO2之FCLICM與含60 wt% TiO2之FCLICM之XRD圖譜。 - 92 -Fig. 86 Al2O3 powders、PVDF-HFP與含50 wt% Al2O3之FCLICM之XRD圖譜。 - 93 -Fig. 87 TiO2 powders、PVDF-HFP與含50 wt% TiO2之FCLICM之XRD圖譜。 - 93 -Fig. 88 ZnO powders、PVDF-HFP與含50 wt% ZnO之FCLICM之XRD圖譜。 - 94

-Fig. 89 含0 wt% TiO2之FCLICM、含50 wt% Al2O3之FCLICM、含50 wt% TiO2之FCLICM與含50 wt% ZnO之FCLICM之XRD圖譜。 - 94 -Fig. 90 不同重量百分比的TiO2滲透率實驗之濃度對- 97 -Fig. 91 含0 wt% TiO2的FCLICM滲透率實驗之濃度對對- 97 -Fig. 92 相同重量百分比但不同無機填充材料滲透率實驗 - 99 -Fig. 93 FCLICM之等效電路圖。 - 104 -Fig. 94 含0 wt% TiO2的FCLICM之EIS Nyquist plot與其fittingcurv

e和等效電阻圖。(frequency : 106-0.1，amplitude = 5 mV) - 107 -Fig. 94 含0 wt% TiO2的FCLICM之EIS Nyquist plot與其fittingcurve和等效電阻圖。(frequency : 106-0.1，amplitude = 5 mV) - 107 -Fig. 95 含40 wt% TiO2的FCLICM之EIS Nyquist plot與其fittingcurve和等效電阻圖。(frequency : 106-0.1，amplitude = 5 mV) - 108 -Fig. 96 含50 wt% TiO2的FCLI

CM之EIS Nyquist plot與其fittingcurve和等效電阻圖。(frequency : 106-0.1，amplitude = 5 mV) - 108 -Fig. 97 含60 wt% TiO2的FCLICM之EIS Nyquist plot與其fittingcurve和等效電阻圖。(frequency : 106-0.1 ，amplitude = 5 mV) - 109 -Fig. 98 含50 wt% Al2O3的FCLICM之EIS Nyquist plot與其fittingcurve和等效電阻圖。(frequency : 106-0.1，amplitude = 5 m

V) - 109 -Fig. 99 含50 wt% ZnO的FCLICM之EIS Nyquist plot與其fittingcurve和等效電阻圖。(frequency : 106-0.1，amplitude = 5 mV) - 110 -Fig. 100 含50 wt% Al2O3的FCLICM、含50 wt% TiO2的FCLICM和含50 wt% ZnO的FCLICM之EIS Nyquist plot疊圖。(frequency : 106-0.1，amplitude = 5 mV) - 110 -Fig. 101 將含50 wt% Al2O3的FCLICM應用於HELAB進行充放電循環測

試之電壓-時間圖。(Initial voltage 3.18V、Equilibriumpotential 3.18、Overpotential 1.33V，使用coin cell進行20 min/cycle×150 cycles) - 114 -Fig. 102 將含50 wt% Al2O3之FCLICM應用於HELAB進行充放電循環測試之不同cycle的電壓-時間曲線變化圖。 - 115 -Fig. 103 將含50 wt% TiO2的FCLICM應用於HELAB進行充放電循環測試之電壓-時間圖。(Initial voltage 3.32V、Equilibriumpotential 3.32

V、 Overpotential 2.15 V，使用coin cell進行20 min/cycle×150 cycles) - 115 -Fig. 104 將含50 wt% TiO2的FCLICM應用於HELAB進行充放電循環測試之不同cycle的電壓-時間曲線變化圖。 - 116 -Fig. 105 將含50 wt% ZnO的FCLICM應用於HELAB進行充放電循環測試之電壓-時間圖。(Initial voltage 3.26V、Equilibriumpotential 3.24 V、 Overpotential 1.90 V，使用coin cell進行20 min/cycle×150

cycles) - 116 -Fig. 106 將含50 wt% ZnO的FCLICM應用於HELAB進行充放電循環測試之不同cycle的電壓-時間曲線變化圖。 - 117 -Fig. 107 相同重量百分比但不同無機填充材料之FCLICM應用於HELAB的平衡電壓隨短時間充放電循環次數之疊圖。 - 118 -Fig. 108 相同重量百分比但不同無機填充材料之FCLICM應用於HELAB的過電壓隨短時間充放電循環次數之疊圖。 - 119 -Fig. 109 相同重量百分比但不同無機填充材料之FCLICM應用HELAB的放電克電容量隨短時間充放電循環次數之疊圖。 - 120 -Fig. 110

將含0 wt% TiO2之FCLICM應用於HELAB進行充放電循環測試之電壓對時間圖。(Initial voltage 3.22 V、Equilibriumpotential 3.32 V、Overpotential 2.33 V，使用coin cell封裝，以固定電流0.1 mA進行10 hr/cycle×7 cycles充放電循環) - 122 -Fig. 111 將含0 wt% TiO2之FCLICM用於HELAB進行充放電循環測試之不同cycle的電壓與克電容量曲線疊圖。 - 123 -Fig. 112 將含40 wt% TiO2之FCLICM應用於HELAB進行充放電循環測試之電

壓對時間圖。(Initial voltage 3.18 V、Equilibriumpotential 3.11 V、Overpotential 1.85 V，使用coin cell封裝，以固定電流0.1 mA進行10 hr/cycle×6 cycles充放電循環) - 123 -Fig. 113 將含40 wt% TiO2之FCLICM應用於HELAB進行充放電循環測試之不同cycle的電壓與克電容量曲線疊圖。 - 124 -Fig. 114 將含50 wt% TiO2之FCLICM應用於HELAB進行充放電循環測試之電壓對時間圖。(Initial voltage 3.20 V、Equilib

riumpotential 3.28 V、Overpotential 1.56 V，使用coin cell封裝，以固定電流0.1 mA進行10 hr/cycle×7 cycles充放電循環) - 124 -Fig. 115 將含50 wt% TiO2之FCLICM應用於HELAB進行充放電循環測試之不同cycle的電壓與克電容量曲線疊圖。 - 125 -Fig. 116 將含60 wt% TiO2之FCLICM應用於HELAB進行充放電循環測試之電壓對時間圖。(Initial voltage 3.26 V、Equilibriumpotential 3.18 V、Overpotential 1.

78 V，使用coin cell封裝，以固定電流0.1 mA進行10 hr/cycle×6 cycles充放電循環) - 125 -Fig. 117 將含60 wt% TiO2之FCLICM應用於HELAB進行充放電循環測試之不同cycle的電壓與克電容量曲線疊圖。 - 126 -Fig. 118 將含50 wt% Al2O3之FCLICM in FCLICM應用於HELAB進行充放電循環測試之電壓對時間圖。(Initial voltage 3.22 V、Equilibrium potential 3.33 V、Overpotential 1.84 V，使用coin cell封裝，以固定電流0

.1 mA進行10 hr/cycle×7 cycles充放電循環)- 126 -Fig. 119 將含50 wt% Al2O3之FCLICM應用於HELAB進行充放電循環測試之不同cycle的電壓與克電容量曲線疊圖。 - 127 -Fig. 120 將含50 wt% ZnO之FCLICM應用於HELAB進行充放電循環測試之電壓對時間圖。(Initial voltage 3.22 V、Equilibrium potential 3.22 V、Overpotential 1.71 V，使用coin cell封裝，以固定電流0.1 mA進行10 hr/cycle×7 cycles充放電循環) - 1

27 -Fig. 121 將含50 wt% ZnO之FCLICM應用於HELAB進行充放電循環測試之不同cycle的電壓與克電容量曲線疊圖。 - 128 -Fig. 122 將含50 wt% LATP之FCLICM應用於HELAB進行充放電循環測試之電壓對時間圖。(Initial voltage 2.70 V，使用split testcell封裝，以固定電流0.1 mA進行4 hr/cycle×20 cycles充放電循環) - 128 -Fig. 123 不同重量百分比的TiO2之FCLICM應用於HELAB的平衡電壓隨長時間充放電循環次數之疊圖。 - 129 -Fig. 124 不同重量百

分比的TiO2之FCLICM應用於HELAB的過電壓隨長時間充放電循環次數之疊圖。 - 130 -Fig. 125 不同重量百分比的TiO2之FCLICM應用於HELAB的放電克電容量隨長時間充放電循環次數之疊圖。 - 131 -Fig. 126 相同重量百分比但不同無機填充材料之FCLICM應用於HELAB的平衡電壓隨長時間充放電循環次數之疊圖。 - 132 -Fig. 127 相同重量百分比但不同無機填充材料之FCLICM應用於HELAB的過電壓長時間隨充放電循環次數之疊圖。 - 133 -Fig. 128 相同重量百分比但不同無機填充材料之FCLICM應用於HELAB的放電克電容量隨長時

間充放電循環次數之疊圖。 - 134 -Fig. 129 將含50 wt% TiO2之FCLICM (protective layer of Li metal)應用於HELAB進行充放電循環測試之電壓對時間圖。(Initialvoltage 3.27V、Equilibrium potential 3.23V、Overpotential 1.67V，使用coin cell封裝，以固定電流0.1 mA進行10 hr/cycle×10 cycles充放電循環) - 135 -Fig. 130 將含50 wt% TiO2之FCLICM(protective layer of Li metal)應用於H

ELAB進行充放電循環測試之不同cycle的電壓與克電容量曲線疊圖。 - 136 -Fig. 131 coin cell之等效電路圖。 - 137 -Fig. 132 全電池之等效電路圖。[37] - 137 -Fig. 133 含40 wt% TiO2之FCLICM應用於HELAB之EIS Nyquist- 139 -Fig. 134 含50 wt% Al2O3之FCLICM應用於HELAB之EIS Nyquistplot和等效電阻圖。(frequency : 106-0.1 Hz，amplitude = 5 mV) - 139 -Fig. 135 含50 wt% TiO2之FCLICM應用

於HELAB之EIS Nyquistplot和等效電阻圖。(frequency : 106-0.1 Hz，amplitude = 5 mV) - 140 -Fig. 136 含50 wt% ZnO之FCLICM應用於HELAB之EIS Nyquistplot和等效電阻圖。(frequency : 106-0.1 Hz，amplitude = 5 mV) - 141 -Fig. 137 將含50 wt% ZnO之FCLICM應用於可撓式HELAB進行充放電循環測試之電壓對時間圖。(Initial voltage 3.55V、Equilibrium potential 3.48V、Overpote

ntial 1.19V，使用鋁塑膜封裝軟包型電池，以固定電流0.1 mA進行20 min/cycle×78cycles充放電循環) - 144 -Fig. 138 將含50 wt% ZnO之FCLICM應用於可撓式HELAB進行充放電循環測試之不同cycle的電壓-時間曲線變化圖。 - 144 -Fig. 139 充放電後Li metal powders之XRD圖譜。 - 145 -Fig. 140 充放電前後碳布之XRD圖譜。 - 146 -Fig. 141 充放電前碳布之SEM照片。 - 146 -Fig. 142 充放電後碳布之SEM照片。 - 146 -表目錄Table. 1各類可充電

電池電化學反應與理論及實際重量能量密度。[2] - 2 -Table. 2實驗藥品及規格/廠牌 - 49 -Table. 3實驗耗材及規格/廠牌 - 49 -Table. 4實驗設備及說明 - 50 -Table. 5實驗分析儀器與型號 - 59 -Table. 6 FCLICM之薄膜厚度數據 - 83 -Table. 7不同重量百分比TiO2的膜厚與氯離子滲透率之數值 - 98 -Table. 8相同重量百分比但不同無機填充材料膜厚與 - 99 -Table. 9不同重量百分比的TiO2 之FCLICM之膨潤率(直徑)數值- 101 -Table. 10不同重量百分比的TiO2 之FCLIC

M之膨潤率(重量)數值- 101 -Table. 11不同重量百分比的TiO2 之FCLICM之膨潤率(厚度)數值102 -Table. 12相同重量百分比但不同無機填充材料之FCLICM之膨潤率(直徑)數值 - 102 -Table. 13相同重量百分比但不同無機填充材料之FCLICM之膨潤率(重量)數值 - 103 -Table. 14相同重量百分比但不同無機填充材料之FCLICM之膨潤率(厚度)數值 - 103 -Table. 15不同重量百分比的TiO2 之膜厚與離子傳導率之數值 - 111 -Table. 16相同重量百分比但不同無機填充材料之 - 111 -Table. 17將不同

FCLICM應用於coin cell之Initial voltage - 134 -Table. 18含50 wt% Al2O3之FCLICM應用於HELAB之等效電阻圖數值 - 140 -Table. 19含50 wt% TiO2之FCLICM應用於HELAB之等效電阻圖數值 - 141 -Table. 20含50 wt% ZnO之FCLICM應用於HELAB之等效電阻圖數值 - 142 -

跟著化工博士聰明安心過生活！(套書):謝玠揚的長化短說+謝玠揚的長化短說2

為了解決3號充電鋰電池推薦的問題，作者謝玠揚 這樣論述：

　　發熱衣其實根本不可能發熱？硅藻土吸水地墊，真的除濕防霉？負離子吹風機的「負離子」只是行銷話術？椰子油可以減肥又防曬，真的這麼神奇？鹼性離子水能改善健康？原液、精華液、安瓶差別在哪裡？甘蔗吸管真的環保嗎？哪種炒菜鍋好用又健康？農藥殘留「手搖茶」有多毒？手工皂比沐浴乳溫和？吃不吃膠原蛋白有差嗎？ 　　隨著現代科技的日新月異與對化學抱持的想像，市場研發了不少讓消費者趨之若鶩、令人讚嘆的商品。但是在見證神奇之後，我們若不能進一步了解其作用原理與限制，就會讓不肖廠商抓到操作誇大與恐懼的空間，進而讓我們買下或腦補這些誇大與恐懼。 　　長化短說專欄已經刊載了四年多，累積了近百篇文

章。本套書以幽默筆觸，應用自身紮實豐富的化工醫美知識與文獻分析能力，以案例與思辨對話方式，深入淺出地解說關於廚房衛浴、健康產品、疾病新聞、食安議題、美容保養、生化常識與環境保護等面向近百個化學科普題材。其中許多題材都是當下新聞或網路社群熱議有關健康、安全與環境的FAQs。因為與生活息息相關，讀者在了解為什麼的同時也能增加科學知識、生活常識以及對廣告、網路消息的分辨能力。 本書特色 　　★透過輕鬆的閱讀，為你解答在生活中經常會遇到的化工問題，並分享必須要知道的化學常識，讓讀者安心消費，享受健康美麗的生活。 名人推薦 　　國立清華大學工程與系統科學系王翔郁副教授 　　陳林祈 臺灣大學生物機

電工程學系教授兼系主任 專文推薦 　　保養專家SAM、《良醫健康網》主編洪慧如、時尚CEO溫筱鴻、如果兒童劇團團長趙自強   聯名推薦   

具交直流供電之充電器應用於鋰電池充電系統研製

為了解決3號充電鋰電池推薦的問題，作者黃鴻凱 這樣論述：

目錄指導教授推薦書口試委員審定書致謝 iii中文摘要 iv英文摘要 v目錄 vii圖目錄 x表目錄 xiv第一章 緒論 11.1 研究背景與動機 11.2 研究目的 41.3 論文大綱 9第二章 太陽能發電系統 102.1 太陽能電池介紹 102.1.1 特性比較 112.1.2 光電轉換原理 132.2 太陽能電池最大功率追蹤方法 142.2.1 擾動&觀察法 152.2.2 增量電導法 182.2.3 功率回授法 202.2.4 三點權位法 212.3 太陽能電池之應用系統 25第三章 鋰電池充電技術介紹 263.1 鋰電池特性 263.2 鋰電池充電方法 273.2.1 定電流充電模式

283.2.2 定電壓充電模式 293.2.3 混合定電流/定電壓充電模式 303.2.4 脈波式充電模式 313.2.5 反射式充電模式 323.3 所提鋰電池充電方式 343.4 鋰電池應用方式 35第四章 所提電路動作原理與設計 374.1 所提充電電路演化 374.2 所提充電電路動作原理 464.2.1 太陽能供電操作模式 474.2.2 市電供電操作模式 524.3 所提充電電路設計 604.3.1 電力級電路設計 604.3.2 控制級電路設計 644.3.3 太陽能供電模式開關元件設計 824.3.4 市電供電模式開關元件設計 834.3.5 市電供電模式主動式箝位電容元件設

計 84第五章 實驗結果 855.1 電路規格 855.1.1 太陽能供電模式電路規格 865.1.2 市電供電模式電路規格 885.1.3 開關元件選用 895.2 實驗波形 905.2.1 太陽能供電模式電路設計規格 905.2.2 市電供電模式電路設計規格 103第六章 結論與未來研究方向 1176.1 結論 1176.2 未來研究方向 118參考文獻 119圖目錄圖2-1 太陽能電池的結構圖 11圖2-2 太陽能電池發電原理示意圖 14圖2-3 擾動&觀察法功率對電壓曲線圖 17圖2-4 擾動&觀察法控制流程圖 17圖2-5 增量電導法控制流程圖 19圖2-6 太陽能板 P-V 特性曲

線 20圖2-7 三點權位法最大功率點及其附近兩點 22圖2-8 三點權位法最大功率點及其附近兩點，其餘排列方式 22圖2-9 三點權位法控制流程圖 23圖3-1 Panasonic NCR1865B鋰電池 27圖3-2 定電流充電模式之充電特性曲線圖 28圖3-3 定電壓充電模式之充電特性曲線圖 29圖3-4 混合定電流/定電壓充電模式之充電特性曲線圖 30圖3-5 脈衝式充電模式之充電特性曲線圖 31圖3-6 反射式充電模式之充電特性曲線圖 32圖3-7 太陽能供電模式 34圖3-8 市電供電模式 34圖4-1 所提充電電路方塊示意圖 37圖4-2 可用於降壓充電轉換器電路圖 40圖4-3

可用於高降壓比之充電轉換器電路圖 40圖4-4 同步降壓轉換器 41圖4-5 主動式箝位返馳式轉換器 41圖4-6 所提充電電路系統簡化電路圖推導 45圖4-7 所提充電電路系統電路圖 46圖4-8 所提充電電路操作於不同輸入電源等效電路圖 46圖4-9 所提充電電路系統操作於太陽能供電模式之等效電路圖 48圖4-10 所提充電電路系統操作於太陽能供電模式之完整切換週期等效電路圖 50圖4-11 所提充電電路系統操作於太陽能供電模式重要元件波形示意圖 51圖4-12 所提充電電路系統操作於市電供電模式之等效電路圖 55圖4-13 所提充電電路系統操作於市電供電模式之完整切換週期等效電路圖 5

8圖4-14 所提充電電路系統操作於市電供電模式重要元件波形示意圖 59圖4-15 太陽能模式開關電壓與電感電壓電流波形 60圖4-16 市電模式開關電壓電流與電感電流波形 62圖4-17 所提充電系統控制電路方塊圖 65圖4-18 所提充電電路操作於不同輸入電源等效電路圖 67圖4-19 所提充電系統電路控制流程圖 68圖4-20 微控制器ESP-WROOM-32實體圖 75圖4-21 開關上拉電阻示意電路圖 75圖4-22 PWM IC UC3845電路圖 77圖4-23 開關驅動IC IR2111電路圖 78圖4-24 類比開關IC CD4066電路圖 80圖5-1 所提充電電路操作模式

示意圖 85圖5-2 太陽能供電模式輸入電壓為36V，在負載25%量測之波形圖 92圖5-3 太陽能供電模式輸入電壓為36V，在負載50%量測之波形圖 93圖5-4 太陽能供電模式輸入電壓為36V，在負載100%量測之波形圖 94圖5-5 太陽能供電模式輸入電壓為36V，對8.0V鋰電池充電電壓VB及電流IB量測之波形圖 96圖5-6 太陽能供電模式於輸出負載0%變動至100%滿載所量測之輸出電壓VO及電流IO之波形圖 98圖5-7 太陽能供電模式不同日照強度下最大功率追蹤之波形圖 100圖5-8 太陽能供電模式100W變動至10W最大功率追蹤之波形圖 101圖5-9 太陽能供電模式10W變動

至100W最大功率追蹤之波形圖 101圖5-10 太陽能供電模式對鋰電池充電CC-CV模式，定電流充電IB = 12A/定電壓充電VB = 8.4V量測之波形圖 102圖5-11 所提太陽能供電模式從輕載到重載效率曲線圖 102圖5-12 市電供電模式在負載45% ZVS量測之波形圖 105圖5-13 市電供電模式在負載100% ZVS量測之波形圖 106圖5-14 市電供電模式對8.0V鋰電池充電電壓VB及電流IB量測之波形圖 108圖5-15 市電供電模式對7.2V鋰電池充電電壓VB及電流IB量測之波形圖 110圖5-16 市電供電模式對5.0V鋰電池充電電壓VB及電流IB量測之波形圖 1

12圖5-17 市電供電模式於輸出負載20%變動至100%滿載所量測之輸出電壓VO及電流IO的波形圖 114圖5-18 市電供電模式對鋰電池充電CC-CV模式量測之波形圖 115圖5-19 所提市電供電模式從輕載到重載效率曲線圖 115圖5-20 所提硬體實體電路圖 116表目錄表2-1 各種太陽能電池種類的優缺點比較表 12表2-2 各種常用最大功率追蹤方法優缺點比較表 24表3-1 各種常用鋰電池充電方法優缺點比較表 33表3-2 鋰電池2串應用產品規格 36表4-1 所提充電系統控制電路關鍵參數定義 66表4-2 在太陽能供電模式與市電供電模式下之開關扮演角色 67表4-3 PWM IC

UC3845腳位功能介紹 77表4-4 開關驅動IC IR2111腳位功能介紹 79表4-5 類比開關IC CD4066腳位功能介紹 81表5-1 太陽能板規格(廠牌: Jcnsgroup，型號: JCN-M50) 86表5-2 太陽能供電模式重要元件規格參數值 87表5-3 市電供電模式重要元件規格參數值 89表5-4 兩種供電模式結合所使用之開關元件 89