Với sự dẫn đầu của Telsa, thị trường xe điện đang phát triển trên khắp thế giới. Không giống như những chiếc ô tô thông thường sử dụng động cơ đốt trong, ô tô điện được cung cấp năng lượng bởi pin Li-ion, do đó, hiệu suất của pin quyết định hiệu suất tổng thể của xe. Tuy nhiên, thời gian sạc chậm và nguồn điện yếu vẫn là những rào cản cần khắc phục. 

Nghiên cứu này được tiến hành bởi Giáo sư Byoungwoo Kang và Tiến sĩ Minkyung Kim thuộc Khoa Khoa học và Kỹ thuật Vật liệu tại POSTECH và Giáo sư Won-Sub Yoon tại Khoa Khoa học Năng lượng, Đại học Sungkyunkwan. Kết quả nghiên cứu được công bố trên tạp chí Energy & Environmental Science, một tạp chí quốc tế hàng đầu trong lĩnh vực vật liệu năng lượng.

Để sạc và xả pin Li-ion nhanh chóng, các phương pháp làm giảm kích thước hạt của vật liệu điện cực thường được sử dụng. Tuy nhiên, việc giảm kích thước hạt có một nhược điểm là làm giảm mật độ năng lượng theo thể tích của pin.

Để hạn chế nhược điểm nêu trên, nhóm nghiên cứu khẳng định rằng nếu một pha trung gian trong quá trình chuyển pha được hình thành trong khi sạc và xả điện, công suất cao có thể được tạo ra mà không làm giảm mật độ năng lượng hoặc giảm kích thước hạt, cho phép pin Li-ion sạc, xả nhanh hơn và có tuổi thọ sử dụng lâu bền hơn.

Sử dụng phương pháp tổng hợp do nhóm nghiên cứu phát triển, người ta có thể tạo ra một pha trung gian hoạt động như một chất đệm cấu trúc có thể làm giảm đáng kể sự thay đổi về thể tích giữa các pha trong một hạt. Ngoài ra, pha trung gian đệm này có thể giúp tạo ra và phát triển một pha mới bên trong hạt, cải thiện tốc độ thu và nhả liti. Kết quả là, các điện cực pin Li-ion do nhóm nghiên cứu tổng hợp sạc được tới 90 % trong sáu phút và xả 54 % trong 18 giây, một kết quả đầy hứa hẹn cho việc phát triển pin Li-ion năng lượng cao. Chi tiết tham khảo tại:

Minkyung Kim, Mihee Jeong, Won-Sub Yoon, Byoungwoo Kang. Ultrafast kinetics in a phase separating electrode material by forming an intermediate phase without reducing the particle size. Energy & Environmental Science, 2020; DOI: 10.1039/D0EE02518F

(Sưu tầm)
VIỆN IMC
Tòa nhà IMC Tower, Số 176 Trường Chinh, Phường Khương
Thượng, Quận Đống Đa, Thành phố Hà Nội, Việt Nam
Tel/Fax : (+84) 24 3566 6232 / 24 3566 6234
Email: contact@imc.org.vn   Website: http://imc.org.vn