Một phương pháp mới để cải thiện hiệu suất pin

Một nghiên cứu gần đây, UNIST trực thuộc đã giới thiệu một công nghệ mới hứa hẹn sẽ tăng đáng kể hiệu suất của pin lithium kim loại, một ứng viên đầy hứa hẹn cho thế hệ tiếp theo của pin sạc. Nghiên cứu cũng xác nhận nguyên tắc nâng cao hiệu suất hoạt động của pin thông qua quan sát thời gian thực trong việc đi xe đạp xả điện.

Pin lithium kim loại là loại pin sạc có lithium như một cực dương. Trong số một số vật liệu catốt khác nhau, kim loại lithium có điện áp lái xe thấp nhất và tự hào có công suất gấp 10 lần so với cực dương than chì thông thường. Do đó, nó đã thu hút được nhiều sự chú ý như là một chất liệu anode thế hệ tiếp theo tiềm năng cho xe điện và hệ thống lưu trữ năng lượng quy mô lớn.

Trong khi kim loại lithium anode là một ứng cử viên lý tưởng cho pin mật độ năng lượng cao, hoàn toàn sử dụng nó như một anode trong các tế bào thương mại vẫn còn khó nắm bắt. Ví dụ, kim loại lithium có xu hướng phát triển thành các cấu trúc đuôi gai trong quá trình sạc / xả liên tục của pin, điều này có thể dẫn đến hiệu suất kém. Điều này là do cấu trúc đuôi gai trên lớp bề mặt kim loại lithium này kích hoạt các mạch ngắn bên trong bằng cách xuyên qua bộ tách pin.

Trong nghiên cứu, nhóm nghiên cứu đã ngăn chặn sự phát triển đuôi gai của kim loại lithium anode bằng cách phủ lớp lithium với một lớp silic lithium (LixSi). Kết quả cho thấy hiệu suất điện hóa tuyệt vời về khả năng tốc độ và độ ổn định chu kỳ.

Nghiên cứu kính hiển vi quang học tại chỗ cũng được thực hiện để theo dõi sự lắng đọng điện hóa của lithium trên các điện cực lithium được sửa đổi LixSi và điện cực lithium trần. Các cực dương kim loại lithium thông thường có xu hướng hình thành các cấu trúc đuôi gai, được biết là kích hoạt các mạch ngắn bên trong bằng cách xuyên qua bộ tách pin. Tuy nhiên, nó được quan sát thấy rằng một sự giải thể / lắng đọng lithium đồng đều hơn nhiều trên cực dương lithium LixSi có thể đạt được so với điện cực lithium trần.

"Nghiên cứu của chúng tôi cung cấp sự quan sát trực tiếp về hành vi điện hóa, mở rộng thể tích, cũng như sự tăng trưởng lithium dendrite của các cực dương kim loại lithium", giáo sư Lee nói. "Áp dụng điều này trong pin thực sự cũng sẽ giúp đóng góp cho việc thương mại hóa pin lithium kim loại."

Pin Li Ion 48V