化學系

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國立臺灣師範大學化學系座落於公館校區理學院大樓。本系成立於民國五十一年,最初僅設大學部。之後於民國六十三年、七十八年陸續成立化學研究所碩士班和博士班。本系教育目標旨在培養化學專業人才與中等學校自然及化學專業師資,授課著重理論及應用性。本系所現有師資為專任教授25人,另外尚有與中央研究院合聘教授3位,在分析、有機、無機及物理化學四個學門的基礎上發展跨領域之教學研究合作計畫。此外,本系另有助教13位,職技員工1位,協助處理一般學生實驗及行政事務。學生方面,大學部現實際共322人,碩士班現實際就學研究生共174人,博士班現實際就學共55人。

本系一向秉持著教學與研究並重,近年來為配合許多研究計畫的需求,研究設備亦不斷的更新。本系所的研究計畫大部分來自國科會的經費補助。此外,本系提供研究生獎助學金,研究生可支領助教獎學金(TA)、研究獎學金(RA)和部分的個別教授所提供的博士班學生獎學金(fellowships)。成績優良的大學部學生也可以申請獎學金。

本校圖書館藏書豐富,除了本部圖書館外,分部理學院圖書館西文藏書現有13萬餘冊,西文期刊合訂本有911餘種期刊,將近約3萬冊。此外,西文現期期刊約450種,涵蓋化學、生化、生物科技、材料及其他科學類等領域。目前本系各研究室連接校園網路,將館藏查詢、圖書流通、期刊目錄轉載等功能,納入圖書館資訊系統中,並提供多種光碟資料庫之檢索及線上資料庫如Science Citation Index,Chemical Citation Index,Chemical Abstracts,Beilstein,MDL資料庫與STICNET全國科技資訊網路之查詢。

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    膨脹性石墨對鋁離子電池之電化學表現研究
    (2017) 巫旻龍; Wu, Min-Long
    鋁不僅是產量最高的金屬在大氣也不會有甚麼反應,屬於安全也較便於處理的金屬。在氧化還原過程中牽涉到三個電子的轉移,其密度(2.7 g*cm-3)遠大於鋰(0.53 g*cm-3),故其體積容量(8.06 Ah*mL-1)也是遠大於鋰(2.04 Ah*mL-1),表示在相同體積下的鋁可以提供的電量約有鋰提供的四倍多。 在我們團隊的前作中,研究出天然鱗片石墨適用於鋁離子電池中的陰極材料,具有高電量及穩定性的特點。本作中研究前驅物為鱗片石墨的膨脹性石墨,在高電流密度(1000 mA/g)時亦具有高電量與穩定性,比較充放電曲線圖與循環伏安圖的反應後發現和前作一樣。臨場XRD與臨場拉曼可以得知充放電過程中氯鋁酸根有嵌入嵌出石墨層。SEM圖分析了充放電前後材料的結構差異。
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    多種不同結構微米級石墨對鋁離子電池電化學表現之影響研究
    (2016) 謝育儒; Hsieh, Yu-Ju
    近期發表於期刊上之鋁離子電池是以鋁金屬當作負極、石墨當作正極 以及使用離子液體作為電解液。因鋁離子電池具有低成本、低可燃性、 高速率充放電、長圈數的壽命以及牽涉三個電子的氧化還原反應使其 成為鋁離子電池的特點。 本篇研究主軸是將不同結構之微米級石墨應用在鋁離子電池正極材 料上,並對其電化學表現和其結構特性相關性做整理歸納。 本篇研究之微米級石墨有 SP-1 天然磷片石墨、GNPs (石墨烯奈米薄 片)、KS6、MCMB(介相微碳球)、島久石墨以及鍛燒至 1000℃的蔗糖。 從 X光繞射儀結果可以看出不同微米石墨的[002]特徵峰強度均不同 且拉曼光譜可看出不同石墨 D band 和 G band 的比值差異,以掃描式 電子顯微鏡(SEM)也可以看出不同石墨均有不一樣的粒徑大小,根據 X 光繞射儀、拉曼光譜以及掃描式電子顯微鏡(SEM)得知當石墨的結 晶性、缺陷多寡以及粒徑尺寸都會影響到鋁離子電池的電化學表現。
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    高結晶性天然鱗片石墨用於鋁離子電池之電化學分析及機制研究
    (2016) 陳昱勛; Chen, Yu-Hsun
    隨著能源問題日漸嚴重,對於電能儲存的開發越來越受到重視。次世代的電池目標是低成本、高充放電速率、高穩定性且具有高能量及功率密度。為了達到以上目標,我們發展出具有高安全性的鋁離子電池系統。鋁金屬的氧化還原由三個電子進行,所以鋁金屬能提供更高的能量密度,且具有無汙染等優點。 先前本團隊研究利用天然鱗片石墨作為鋁離子電池的陰極,具有高電量、高電位平台,且在長圈數的循環下電量並無衰退,而本研究主要探討為鋁離子電池在進行充放電的過程中,石墨與氯鋁酸鹽離子間的關係,因此利用各種不同電位下探討其中的反應機制,藉由in-situ XRD、in-situ Raman、XAS等分析證明氯鋁酸鹽離子嵌入嵌出於石墨層間,最後再以用密度泛函理論(DFT)和第一計算來模擬AlCl4-陰離子與石墨間的行為表現。 另外,對鋁離子電池做參數的調整,例如改變石墨負載量、不同材質隔離膜及觀察在不同環境溫度下對鋁離子電池的電化學表現。
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    高效率且高充放電速率之鋁離子二次電池的研究與電化學分析
    (2015) 魏川育; Wei, Chaun-Yu
    新型二次電池可應用於個人電子產品或大型機具中。鋁離子二次電池的氧化還原反應由三個電子進行轉換,所以能提供非常高的電容。它具有低成本、低可燃性的優點,但由於正極材料的不穩定、低放電電位、無明顯放電平台以及電量快速衰退等問題,導致近三十年沒有顯著的發展。近期一篇期刊討論到相關的鋁離子電池發展,但電量卻只有約70mAh/g。我們提出以鋁金屬作為負極、天然石墨作為正極材料的鋁離子電池。這種電池的工作原理,在負極是鋁金屬的沉積與溶解反應,正極則是負離子的嵌入與嵌出。實際測試後,發現電容量可高達108mAh/g、庫倫效率可達98%以上且1200次充放電後,電量並沒有出現明顯的衰退。