專題競賽

發佈日期:2025-06-02

鄒環羽

環境與生態學院

綠色能源科技學系

雖然這次參賽沒有得獎,我心裡當然有點小失落,但回頭想想,能站上台分享自己花時間整理的成果,我其實已經覺得很值得了。這次我準備的是文獻回顧的內容,跟其他同學大多是介紹自己的實驗不同,所以在形式上或許沒那麼吸引評審的注意,不過這段準備過程對我來說,反而收穫特別多。

一開始我以為只是整理一些資料應該還好,結果實際下去找文獻才發現,根本就是大海撈針。相關的文章又多又雜,有些超過二三十頁,光看完一篇就要花不少時間。文章都是英文,雖然網頁有翻譯功能,但常常翻得不太準,有些詞甚至完全對不上意思,像是樣品資訊、材料比例那些,翻出來都怪怪的。後來我只好一半對照英文看,雖然很花時間,但反而讓我學會怎麼抓資料、怎麼查關鍵字。

我本來還想說,看英文文章可以順便練英文,但實際上真的沒時間一邊讀內容還翻譯。有時候一篇論文裡塞了很多專業名詞跟數據,根本來不及慢慢查單字,最後還是得直接聚焦在我要的技術重點,這也讓我更佩服那些能看懂大量文獻還能整理出脈絡的同學和學長姐。

這次的主題是矽碳材料在鋰電池負極的應用。矽材因為理論容量很高,所以在這一塊受到高度重視,但矽雖然能存很多電,可是它在充放電的時候會膨脹得很誇張,最多甚至可以膨脹到三倍左右,這樣反而會讓整個材料結構崩掉,電池壽命也跟著變短。

其實現在很多研究都不是單靠矽,而是把矽和碳混在一起,變成所謂的「矽碳複合材料」。碳的部分可以幫助導電,也可以當作緩衝,減少矽膨脹帶來的破壞。如果再搭配其他像是酚醛樹脂這類的材料去做包覆或結構設計,還能進一步提高穩定性。甚至有些設計會利用矽膨脹時的壓力,去讓內部結構更緊密,這樣反而可以保護電池裡很重要的一層膜,避免因為變形導致性能下降。

我也藉這次機會補了一些電池的基本概念,像是「庫倫效率」這個詞,一開始我完全不懂是什麼,後來才知道它其實就是用來看電池充進去的電,有多少是能被好好用掉的,效率越高,代表電池越穩定。還有「循環壽命」,簡單來說就是電池可以充放電多少次會開始衰退。

很多時候文章重點只有一小段,其他部分卻要花很久才讀得懂,背後的實驗過程也都超複雜。但這也是我第一次這麼深入接觸某個主題,從原本完全不懂,到現在可以自己簡單解釋概念,這種一點一點累積起來的感覺讓我覺得很有成就感。

我也慢慢體會到,理論其實很重要,因為只有把基本原理搞懂,才能去說服別人、鞏固自己的基本常識。不過比起光說理論,有實際數據的支持會更有說服力。現在很多文章也是這樣,結論雖然寫得很簡單,但背後都有好幾組實驗數據在支撐。

這次雖然只是做文獻整理,但我真的花了不少時間心力,也從中學到了很多之前沒注意到的東西。未來如果有機會做實驗,我想我能更快上手,因為我已經有了不少概念基礎。也希望自己之後能把這些知識再轉換成更多實際應用,甚至可以做出一些小改良。