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儲能材料影像與光譜分析實驗室

以影像與光譜,
即時解析全固態電池的運作機制。

國立臺灣科技大學 化學工程系 成立於 2026 年 8 月

116 學年度招生中:博士班(每月研究獎助學金)、碩士班、大學部專題生

我們的研究

儲能材料影像與光譜分析實驗室(CJHuang Group)致力於連結基礎材料科學與實際儲能應用,開發新世代電池化學體系,聚焦於全固態電池與無負極鋰金屬電池。

本實驗室的特色在於將先進的多尺度分析技術與材料開發緊密結合。我們運用臨場(operando)光譜與三維 X 光斷層掃描,直接觀察電化學界面的演變過程,將失效機制的觀察轉化為設計準則。

全固態電池測試治具的 3D 渲染圖

全固態電池

為更安全、更高能量密度的電池設計電極與電解質架構,並透過界面工程延長電池壽命。

Li||Li、Li||Cu、正極||Li 與正極||Cu 電池架構比較及其分析特徵

無負極鋰金屬電池

不使用負極活性材料,鋰金屬在首次充電時直接沉積於集流體上。我們設計電池與電解質,讓鋰均勻沉積、可逆剝除。

全固態軟包電池的同步輻射 X 光電腦斷層掃描:µ-Si 負極與複合正極的俯視切片與三維重建

三維 X 光斷層掃描

重建運作中電池的內部結構:解析失效模式與微結構形貌,並回饋於電池設計。

看見電池內部

全固態軟包電池中 µ-Si 負極的俯視 X 光斷層切片:組裝後與循環後。拖曳分隔線比較:原本分布均勻的顆粒,循環後形成泥裂紋狀的裂紋網絡。以非破壞、三維的方式看見失效,才能把觀察轉化為設計準則。 我們如何拍攝電池內部

循環後 µ-Si 負極的俯視 XCT 切片,可見泥裂紋狀的裂紋網絡
組裝後 µ-Si 負極的俯視 XCT 切片,顆粒分布均勻
組裝後 循環後
µ-Si 負極的俯視 XCT 切片影像。比例尺:100 µm。 Adapted with permission from Huang et al., ACS Energy Lett. 2025. © 2025 American Chemical Society.

新聞與動態

2026 年 10 月

入選全球前 2% 頂尖科學家(2026 年度榜)

黃貞睿助理教授首度入選美國史丹佛大學與 Elsevier 公布的「年度科學影響力排行榜」,為到任臺科大第一年即獲此肯定。臺科大新聞

獲獎
2026 年 10 月

2026 Net Zero Tech 淨零排放科技國際競賽能源組亞軍

與化工系講座教授黃炳照共同率領團隊,以全固態電池計畫「Sprout Solid-State Power Research for Ultra-safe Technology」獲得能源組亞軍。團隊結合無溶劑乾式電極製程與矽負極薄膜技術;充滿電的全固態軟包電池在穿刺與裁切測試中幾乎沒有明顯升溫。臺科大新聞

獲獎
2026 年 10 月

論文發表於 Advances in Engineering Software

〈A physics-based model explaining stress-induced degradation in composite cathode for all-solid-state batteries〉,與 T. Hu、Y. S. Meng、B. Barua 合作發表。閱讀論文

論文
2026 年 8 月

首屆成員加入

五位碩士生加入,成為實驗室的創始成員。認識團隊

公告
2026 年 8 月

獲選教育部玉山青年學者

黃貞睿助理教授獲選為教育部玉山青年學者(2026–2031)。

獲獎
2026 年 8 月

加入臺科大擔任助理教授

黃貞睿博士加入國立臺灣科技大學化學工程系擔任助理教授,成立研究團隊。

公告
2026 年 2 月

實驗室網站上線

研究、成員、論文與招生資訊一站整合。對碩博士班或大學部專題有興趣,歡迎透過「加入我們」頁面與我們聯繫。

公告
2025 年 1 月

論文發表於 ACS Energy Letters

〈X-ray Micro-Computed Tomography for Structural Analysis of All-Solid-State Battery at Pouch Cell Level〉:於軟包電池尺度,完整應用 X 光微電腦斷層掃描分析運作中的全固態電池。閱讀論文

論文

實驗室成員

黃貞睿老師與實驗室五位創始成員在實驗室的合照

黃貞睿老師與 2026 年 8 月加入、共同創立實驗室的五位碩士生。我們在實驗室製作電池,再到同步輻射光束線(包括臺灣的 NSRRC 與美國的 APS)研究它們。

116 學年度招生中:博士班(每月研究獎助學金)、碩士班、大學部專題生。