Browsing by Author "Kuo, Ching-Hung"

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    CMK-3/NiMoO4@ CoMoO4複合電極之開發及其於超級電容之應用
    (2025) 郭慶宏; Kuo, Ching-Hung
    超級電容（Supercapacitor），又稱電化學電容器或電雙層電容器，相較於傳統電容器及電池，超級電容器具有高功率密度、高能量密度以及高循環壽命之特性。能夠在短時間內釋放或吸收大量能量，適合用於需要瞬時大電流的應用，如：電動車加速、再生煞車系統和大功率啟動設備等……。回收超級電容對於環境的影響也相較於普通電池小，更符合現今綠色能源趨勢。本研究擬利用高比表面積中孔碳 （CMK-3）及混合氧化物NiMoO4、CoMoO4開發複合電極，以提升其電化學性能，進而應用於高效能超級電容器之能量儲存元件。製程上採用水熱合成法在不同溫度下分別進行熱處理，透過CV、SEM分析其電容量和表面型態，進而篩選出最合適的熱處理溫度。再使用化學沉積法將複合氧化物水溶液加入中孔碳材（CMK-3），使其滲透中孔碳材（CMK-3）孔洞，並經由適當熱處理形成複合氧化物奈米粒子附著在中孔碳材（CMK-3）上，例如： CMK-3@ NiMoO4、CMK-3@ CoMoO4及CMK-3@ NiMoO4/CoMoO4，提昇性價比。本研究分別最佳化了(1)製程溫度、(2) NiMoO4與CMK-3之比例、(3) CoMoO4與CMK-3之比例、(4) CMK-3@NiMoO4/CoMoO4之比例，進而篩選出最適合的複合電極。本研究證明在400度的環境下作為最佳煅燒溫度，以CMK-3@CoMoO₄ 作為最佳比例使電容值提升至285 F/g。此外，此複合系統具有優異的循環穩定性，在5000次充放電循環後電容保持率為91.8 %，此複合電極為未來超級電容器的設計和開發提供了新途徑。然而本研究針對不同比例之 NiMoO₄/CoMoO₄ 摻雜於 CMK-3 之複合材料進行電容特性與經濟效益分析，得出若考量製備成本與性價比，則需在部分電容效能下妥協之結論。計算出Ni:Co = 8:2的樣品在兼顧比電容與成本之下展現最高的性價比（98.2 F/NTD），可視為兼顧效能與成本的最佳平衡材料。