電池品質與安全測試的發展與趨勢

綠能產業是當今最熱門的行業之一,相關的研究發展遍及太陽能發電,風力發電,LED照明,燃料電池,油電混合汽車,基礎熱電、光電材料,等等。對於消費性產品來說,電池,是目前儲存能源最重要的設備之一。常見的可充式電池 (蓄電池) 包括鉛蓄電池 (Lead-acid),鎳鎘電池 (NiCd) ,鎳氫電池 (NiMH) ,鋰離子電池 (Li-ion) ,鋰離子聚合物電池 (Li-Poly) 等等。然而,因為這些產品需要在各種不同的環境下使用,使得充電電池有可能在惡劣的環境下被操作。或者容易遭受到落摔、衝擊,更甚至因為與鑰匙、髮夾等導電物放在一起,而造成短路的危險。
因為品質不良或人為不當操作,而造成的燃燒、爆炸意外,屢屢出現在新聞報導中,令大眾因而感到惶恐。如今,除了這些消費性產品外,電動車、電動機車、飛機、航空器,等等需要大型電池的產品,往往搭載更先進,儲存能量更多的電池。如何開發效能更高的電池,並同時兼顧安全性,是目前科學家積極研究的重點。
熱電材料特性研究與相關應用

塞貝克效應 (亦稱席貝克效應) 是不同的材質,在接面處將熱能直接轉換為電能的特性。它被德國的物理學家托馬斯‧約翰‧塞貝克 (Thomas Johann Seebeck) 於1821年所命名,Seebeck發現兩種金屬合成的指南針,在溫度變化下,會產生磁場的變化,因此發現了熱磁效應。之後為丹麥的物理學家漢斯 (Hans Christian Ørsted),正名為「熱電效應」。
如今,商業化的熱電分析儀也出現在市場,提供使用者一個可靠的分析研究工具,如法國 SETARAM 公司的 SeebeckPro 熱電分析儀。
用粒徑分析儀評估顏料的遮蓋力

顏料的「遮蓋力」(Hiding Power) ,也稱為「遮蓋強度」(Hiding Strength) 或覆蓋度(Coverage)。當我們一層又一層地粉刷牆面或者繪畫塗抹時,最上層的塗料、顏料,能夠有效遮蓋原來下層顏色的程度。以水彩顏料為例,不透明水彩,在塗抹的時候,可以輕易將下層顏色蓋掉(遮蓋力強),而透明水彩則更容易比表現出顏色層疊或漸層的藝術效果(遮蓋力弱)。
塗料、顏料的遮蓋力特性,對於粉刷材料、漆料、美術顏料、印刷,等等製造行業,具有重要的意義,因為它決定了顏料遮蓋表面瑕疵髒污的能力(不透明),或者是實現漸層藝術效果(透明)的能力。
如何測量過渡金屬氧化物的熱力學穩定性?

理解過渡金屬氧化物 (transition metal oxide) 奈米粒子的熱力學穩定性,有助於控制這類材質在各種工業與環境應用中的物理作用。
透過高精密的量熱儀,能夠得到鈷、鐵、錳、氧化鎳的表面能量的量熱數據 (calorimetric data),並進一步證明,奈米級過渡金屬氧化物,表面能量能夠強烈影響氧化還原反應平衡 (redox equilibria) ,以及相穩定性 (phase stability)。
尖晶石 (M3O4) ,比起金屬 (M)、岩鹽氧化物 (MO)、以及相同的三價氧化物金屬(M2O3),具有更低的表面能量。因此,二價氧化物金屬與尖晶石具有更穩定的收縮與膨脹空間,是可以理解的。