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能源與奈米材料實驗室
Energy and Nanomaterials Laboratory
National Central University Institute of Materials Science and Engineering
Research Directions
Research Directions
研究主題Ⅰ
氫能-高效能氫氣燃料電池陰陽極觸媒改質及開發
氫氣燃料電池(PEMFC)為一利用氫氣與空氣，直接將化學能轉變成電能的電化學裝置，為一潔淨、高效率的電力來源，並可廣泛應用於汽機車、手機、以及3C用品，然則燃料電池商業化的發展往往受觸媒催化反應動力學及價格昂貴之限制而趨於緩慢。
有鑑於此，本實驗室於燃料電池之研究包括陰極與陽極之雙元、三元及非白金奈米合金觸媒製備、改 質與開發。探討其表面組成以及活性的關係，期能製備高效能觸媒，應用於燃料電池，加速燃料電池的商業化。
研究主題Ⅱ
奈米-合金奈米晶之表面性質與偏析研究
奈米材料具有高表面積以及高表面能，2 nm的奈米晶約有50%的表面原子，合金奈米晶常有表面偏析以及組成不均勻的現象，且表面組成深受製程及各種熱力學因素影響，因此掌握奈米材料的表面即可操控奈米材料的性質與應用。
本實驗室利用化學方法製備貴重金屬與過渡金屬之合金奈米晶，系統性的研究其表面組成與製程、性質以及 觸媒應用時和活性之關聯性。利用儀器分析觀察組成擴散、合金化、去合金化、偏析等現象，期能深入研究合金 奈米晶之表面組成與熱性質，以提供奈米材料應用的理論參考。
研究主題Ⅲ
電催化水分解製氫研究
氫為理想的清潔能源之一，有望緩解化石燃料的有限儲量和燃燒產物污染問題。因此，電催化水分解製氫（HER）是減少環境污染及實現可再生清潔能源的重要途徑。開發高效、穩定的製氫催化劑具有重要的科學價值和現實意義。 Pt作為傳統的HER催化劑，面臨著價格昂貴，儲量少，反應穩定性差的問題。
Pd作為有望替代Pt的HER催化劑，一直受到較多的研究關注。通過加入第二金屬（M）形成Pd基合金（Pd-M）；或者在Pd晶格內註入H，形成氫化物(PdHx)都可有效地提高Pd基催化劑的HER性能。因此本實驗室研究多種產氫催催化之結構與效能之關聯性。
研究主題Ⅳ
二氧化碳電催化還原研究
通過使用再生能源將二氧化碳 (CO2) 電化學還原為增值燃料和化學品可緩解不斷上升的二氧化碳濃度、減少對傳統化石燃料的依賴。因此本實驗室研究製備不同的材料以提高 CO2 還原產物之選擇性，與降低HER反應，提高法拉第效率（FE）等，如製備Cu 核AuCu殼層的CO2轉化為CO催化劑。
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