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UNIST開發高效固態熱電池,體溫即可取代AA電池

作者 高 詩豪
2025年9月10日 20:00

韓國蔚山科學技術院(UNIST)團隊近期開發出全球首個高效能 n 型固態熱電化學電池(thermogalvanic cell, TG cell),能夠僅靠人體熱量驅動電子裝置,為電池自由的穿戴式裝置與物聯網感測器商轉開啟新契機。研究成果已發表於《Energy & Environmental Science》。

熱電化學電池能將溫差轉換成電能,例如人體約 36℃ 與周遭空氣 20–25℃ 之間的差異。但由於溫差有限,傳統系統難以輸出足夠電力,無法支援實際應用。UNIST 團隊突破關鍵瓶頸,設計出可在固態環境中維持高離子遷移率的電解質,大幅提升電流輸出與電壓。

核心材料為導電高分子 PEDOT:PSS 與 Fe(ClO₄)₂/₃ 氧化還原對。聚合物中帶負電的磺酸根(–SO₃⁻)能與 Fe²⁺/Fe³⁺ 穩定結合,提供結構支撐,而 ClO₄⁻ 離子則自由移動,強化熱擴散效應並提升發電效能。該電池展現 –40.05 mV/K 的 Seebeck 係數,比傳統 n 型元件高出約五倍,並在 50 次充放電循環後仍維持穩定表現。

熱擴散效應協同作用,有效提升固態熱電化學輸出

圖示解釋了固態「熱擴散輔助熱電化學電池」(TD-assisted TG cell)的運作原理與熱電效能:
(a) 展示整體結構,使用導電高分子 PEDOT:PSS 搭配 Fe(ClO₄)₂/₃ 氧化還原對。Fe²⁺/Fe³⁺ 在電極間進行可逆反應,ClO₄⁻ 離子則沿 PEDOT:PSS 內部的離子導通道進行熱擴散。人體或環境提供的熱流能驅動這些過程並產生電流。
(b) 電化學電位差(E(T))來自 Fe²⁺/Fe³⁺ 的氧化還原反應,形成熱電化學效應。
(c) ClO₄⁻ 的熱擴散同時產生額外電動勢 (V(T)),與 (b) 的作用疊加,進一步提升輸出電壓。
(d) 圖表解析了 Fe²⁺/Fe³⁺ 的溫度係數與 TG 效應、熱擴散效應對總 Seebeck 係數 (Si) 的貢獻。最終,Si 達到 –40.05 mV/K,遠高於傳統系統。圖/《Energy & Environmental Science》

(e) 顯示隨 Fe(ClO₄)₂/₃ 濃度增加,PEDOT:PSS 薄膜的 Seebeck 係數逐漸下降並轉為負值,證明可藉濃度調控實現 n 型行為。

研究團隊透過「模組化堆疊」方式將單元串聯:100 顆電池可輸出約 1.5 伏特,等同 AA 電池電壓;16 個模組即可驅動 LED 燈、電子鐘與溫濕度感測器。由於設計完全固態化,不僅避免液態電解質洩漏風險,還兼具安全性與可攜性。

首席研究員張成淵教授指出,這項成果為低溫廢熱能量回收與柔性能源轉換裝置樹立新里程碑。未來,這種自供能方案有望成為穿戴式電子與自主 IoT 裝置的核心電源,僅需依靠人體熱量即可運行,展現可持續能源技術的巨大潛力。

更多科學與科技新聞都可以直接上 明日科學網 

http://www.tomorrowsci.com

首圖來源:Energy & Environmental Science(CC BY 4.0

圖片來源:Energy & Environmental Science(CC BY 4.0

參考論文:
1、Solid-state n-type thermodiffusion-assisted thermogalvanic cells with unprecedented thermal energy conversionEnergy & Environmental Science

延伸閱讀:
1、電力新時代:科學家打造能經歷300次循環而仍保有90%壽命的固態電解質

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為何中國品牌手機國際版比國行版的電池容量低呢?

作者 小丰子
2026年3月16日 10:08

為維持手機輕薄機身並有效解決用戶續航力焦慮,近年來中國品牌手機致力採用並推廣具備更高電池容量及更快充電速度的矽 […]

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為何Apple與三星迄今不採用6000mAH以上的矽碳電池?

作者 小丰子
2026年3月16日 10:14

最近不少手機品牌在MWC2026期間發表旗艦手機,相較於中國品牌手機熱衷推出具備動輒超過6,000mAh以上容 […]

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64 顆 AA 電池也能開 PC?YouTuber 實測續航與電費成本超驚人

作者 Shengti
2026年3月16日 18:36

不少人早已習慣用電池驅動各種裝置,像是掌上型遊戲機、筆記型電腦,甚至手機都依賴電池供電。但如果把這件事放到桌上型電腦(PC)身上,而且使用的不是鋰電池,而是最常見的乾電池,結果會是什麼?近期有國外 YouTuber 就進行了一項有點瘋狂的實驗,嘗試用 64 顆三號 AA 電池替桌機供電。不只成功開機,甚至還能跑遊戲與跑分測試。不過當實驗最後換算成電費成本時,結果可能會讓不少人倒抽一口氣。

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2026年固態電池行動電源常見問題全攻略

作者 小丰子
2026年3月23日 20:09

由於現代數位社會手機不離身,民眾普遍都有手機低電量焦慮感(Homophobia),每次外出旅行或長時間在外辦公 […]

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Motorola edge 70 fusion 挾 7000mAh 矽碳電池登台 破解電量焦慮

作者 Mash Yang
2026年3月24日 13:03

Motorola 在台推出 edge 70 fusion,搭載 7000mAh 矽碳電池、193 公克輕盈機身、68W 快充、軍規防護與 PANTONE 認證色系,售價新台幣 14990 元。

繼去年底發表、並且在今年初正式登台的極致輕薄美型機Motorola Edge 70之後,Motorola今日 (3/23)宣布在台灣市場推出edge系列的最新生力軍——motorola edge 70 fusion。這款才剛在MWC 2026大會上亮相的新機,延續前代edge 60 fusion備受好評的經典設計語言,透過新一代「矽碳電池」技術,在不到200公克的機身內塞入驚人的7000mAh超大電池容量,結合軍規級三防能力與獨家PANTONE認證的絕美色彩,將以新台幣14990元的性價比定位強勢切入中階市場,搭配電信指定專案更可以0元購機。

矽碳電池黑科技:193公克機身容納怪物級7000mAh電量

作為Motorola edge系列的最新力作,edge 70 fusion最大的硬體亮點是7000mAh的超大容量電池。

受惠於高能量密度的「矽碳電池」技術,Motorola成功打破過去「大電量等於厚重磚頭」的刻板印象,將整機重量控制在極為輕盈的193公克。官方數據指出,滿電狀態下可連續播放YouTube影片長達24.2小時,徹底解決現代人的日常電力焦慮。

此外,新機支援68W TurboPower極速快充,大約一小時即可將7000mAh的巨無霸電池從0%充滿至100%。

在核心效能部分,edge 70 fusion搭載Qualcomm Snapdragon 7s Gen 3處理器,在兼顧極致能效比的同時,也能輕鬆應付當前的邊緣AI應用與多工處理需求。

傳承edge 60 fusion經典美學,PANTONE認證與軍規防護

在外觀設計上,edge 70 fusion完整繼承前代edge 60 fusion廣受市場歡迎的優雅氣質,巧妙結合康寧Gorilla Glass 7i四曲面玻璃與防滑素皮材質,提供極佳的握持手感。

延續品牌與全球色彩權威PANTONE深度合作,edge 70 fusion這次在台灣共推出三款PANTONE認證色系:深藍 (PANTONE Silhouette)、綠色 (PANTONE Blue Surf),以及紫藍色 (PANTONE Country Air)。

除了絕美外觀,這款手機還通過嚴苛的MIL-STD-810H美國軍規級測試,具備防塵、防水與防摔的「三防」強悍防護力。正面的6.8吋Extreme AMOLED Super HD大尺寸螢幕同樣具備PANTONE專業色彩認證,並且擁有高達5200 nits的峰值亮度,確保在夏日戶外強光下依然清晰可見。

Sony Lytia感光元件加持,同步揭示MWC 2026期間發表的品牌願景

在影像系統方面,edge 70 fusion搭載5000萬畫素的主相機鏡頭,採用評價極高的Sony Lytia 710感光元件,搭配1300萬畫素的超廣角與微距鏡頭;前置鏡頭則升級至3200畫素規格,具備PANTONE色彩校正技術,確保自拍時的膚色表現更加自然生動。

Motorola也同步回顧在MWC 2026上的多項突破性進展。除了edge 70 fusion,Motorola,當時還展出旗下首款「書本式」折疊手機motorola razr fold,以及全新的MOTO BUDS 2與MOTO BUDS 2 PLUS真無線藍牙耳機。

此外,Motorola更宣布深化與PANTONE的戰略合作,推出品牌專屬色彩「House of Motorola Indigo」,預告這將成為未來幾年Motorola產品設計與品牌體驗的核心基調。

可拆換電池的NS2要來了?任天堂據傳將配合歐盟新規在當地推出新機

作者 KKVincent
2026年3月25日 13:54

就在 2024 年 6 月,歐盟正式通過了一項名為「維修權」(Right to Repair) 的全新法規,並於隔月生效,這項新規要求各會員國必須在 2026 年 7 月前提升境內電子相關產品的「可維修性」,並藉此延長使用壽命,同時減少電子廢棄物的產生。 在此政策壓力之下,任天堂據傳也開始為當地調整旗下新主機的設計。

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iQOO Z11 系列發表 搭載 9020mAh 電池與 165Hz 螢幕

作者 Mash Yang
2026年3月27日 14:22

iQOO 推出 Z11 系列新機,iQOO Z11 搭載史上最大 9020mAh 電池與首款 165Hz 護眼螢幕,Z11x 則配備 7200mAh 電池與零頻閃 LCD 螢幕,雙機均強調超強續航表現。

繼今年2月率先以搭載實體散熱風扇、強調極致性能的iQOO 15 Ultra震撼旗艦手機市場後,iQOO今日 (3/26)再次將目光鎖定在中階與大眾市場,正式揭曉全新iQOO Z11系列。本次推出的iQOO Z11與iQOO Z11x,不僅延續了品牌「性能續航小超人」的定位,更分別在電池容量與螢幕規格上祭出「暴力級」更新。

其中,iQOO Z11搭載iQOO史上最大的9020mAh藍海電池與首款165Hz護眼電競螢幕,而iQOO Z11x則滿足LCD螢幕擁護者的需求,帶來具備零頻閃特性的護眼大屏與7200mAh電池容量設計。

iQOO Z11:首發9020mAh藍海電池,挑戰「三天一充」極限

作為系列中的旗艦機型,iQOO Z11這次在電源管理與顯示技術上展現極強的越級野心:

• 續航天花板:搭載iQOO史上最大容量的9020mAh藍海電池,透過第二代半固態電池技術與第四代矽負極材料,即便擁有誇張的電量,機身厚度仍控制在8.25mm,重量約在216.5公克,官方宣稱可支援連續觀看長影片達28小時,配合90W閃充,可在44分鐘內從20%充至80%。

• 165Hz電競護眼螢幕:首發165Hz電競級高更新率規格,具備2000 nits全螢幕亮度與5000 nits局部峰值亮度。為了舒緩高刷帶來的視覺疲勞,該螢幕通過SGS雙重護眼認證,支援2160Hz高頻PWM調光。

• 天璣8500滿血版:核心搭載聯發科天璣8500處理器,採用4nm製程、全大核架構設計,內建的Monster超核引擎則針對主流手遊進行幀率與觸控延遲的深度優化。

• 軍規級耐用度:具備IP68與IP69最高等級防塵防水,並且通過多項國家軍用標準測試,強調其「磐石」般的耐摔與穩固性。

iQOO Z11x:LCD螢幕支持者的福音,7200mAh與零頻閃的平衡

同步登場的iQOO Z11x則精準鎖定對頻閃敏感的用戶,以及追求純粹實用性的長續航玩家:

• LCD護眼螢幕:採用6.76吋1080PLCD螢幕,支援120Hz刷新率,由於LCD本身的發光特性配合類DC調光功能,實現物理層面的「真正零頻閃」。全螢幕亮度可達1200 nits,解決過往LCD螢幕在強光下看不清的缺點。

• 7200mAh藍海電池:同樣具備強悍的續航能力,並且支援44W閃充與反向充電,足以應對高強度的日常使用。

• 實用配置:搭載天璣7400處理器,主相機配置5000萬像素、Sony IMX852感光元件主鏡頭,並且保留3.5mm耳機孔與側面指紋識別,在操作細節上更貼近實用主義者的習慣。

上市資訊

iQOO Z11、iQOO Z11x目前僅先在中國市場推出,其中iQOO Z11建議售價為人民幣2299元起跳,首波銷售優惠價格為人民幣1999元起跳,配合中國境內補貼方案則從人民幣1699.15元起跳,分別提供白、藍、黑三款配色。

而iQOO Z11x建議售價為人民幣1699元起跳,首波銷售優惠價格為人民幣1499元起跳,,配合中國境內補貼方案則從人民幣1274.15元起跳,分別提供白、綠、黑三款配色。

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