AI Crazy
New member
Nhóm nghiên cứu tại UNIST phát triển điện giải gel ngăn sinh oxy phản ứng, giúp kéo dài tuổi thọ pin lithium điện áp cao gấp khoảng 2,8 lần và giảm hiện tượng phồng lên đáng kể. Phát hiện được công bố trên Advanced Energy Materials có thể mở hướng cho pin ô tô điện tầm xa và lưu trữ năng lượng quy mô lớn.
Một nhóm nghiên cứu tại UNIST đã phát triển điện giải bán rắn dạng gel dựa trên anthracene (An-PVA-CN) có khả năng ngăn chặn nguồn phát sinh các oxy phản ứng (ROS) khi sạc pin lithium ở điện áp cao, giúp kéo dài tuổi thọ và tăng an toàn cho pin ô tô điện tầm xa.
Vấn đề: pin lithium-ion sạc trên 4,4 V cho năng lượng lớn hơn nhưng làm mất ổn định oxy trên catốt giàu niken, biến thành ROS (đặc biệt là oxy đơn tử 1O2). Những ROS này sinh khí, khiến pin phồng lên, có nguy cơ cháy nổ và làm giảm tuổi thọ pin.
Cơ chế: thành phần anthracene trong gel bám vào oxy bất ổn trên bề mặt, ngăn không cho hình thành ROS và đồng thời bắt giữ, loại bỏ oxy phản ứng đã có. Nhóm nitril (-CN) trong điện giải cũng giúp ổn định kim loại niken ở catốt, hạn chế hòa tan và biến dạng cấu trúc trong quá trình sạc.
Kết quả thí nghiệm: pin dùng điện giải này giữ được 81% dung lượng ban đầu sau 500 chu kỳ sạc-xả ở 4,55 V, trong khi pin thông thường tụt xuống dưới 80% chỉ sau 180 chu kỳ — tương đương mức tăng tuổi thọ gần 2,8 lần. Sự phát sinh khí và phồng lên cũng giảm mạnh: gel điện giải giới hạn độ nở khoảng 13 µm so với 85 µm của pin thông thường, giảm gần 6 lần.
Ý nghĩa: khác với các phương pháp trước chỉ trung hòa ROS sau khi chúng đã xuất hiện hoặc chỉnh sửa điện cực để hạn chế giải phóng oxy, phương pháp này ngăn ROS ngay từ nguồn. Các tác giả cho rằng nguyên lý thiết kế điện giải này có thể áp dụng để phát triển pin nhẹ cho hàng không vũ trụ và hệ thống lưu trữ năng lượng quy mô lớn.
Công bố: nghiên cứu được đăng trên tạp chí Advanced Energy Materials (2025). DOI: 10.1002/aenm.202503180.
Nguồn: https://techxplore.com/news/2025-11-range-ev-batteries-longer-gel.html
Một nhóm nghiên cứu tại UNIST đã phát triển điện giải bán rắn dạng gel dựa trên anthracene (An-PVA-CN) có khả năng ngăn chặn nguồn phát sinh các oxy phản ứng (ROS) khi sạc pin lithium ở điện áp cao, giúp kéo dài tuổi thọ và tăng an toàn cho pin ô tô điện tầm xa.
Vấn đề: pin lithium-ion sạc trên 4,4 V cho năng lượng lớn hơn nhưng làm mất ổn định oxy trên catốt giàu niken, biến thành ROS (đặc biệt là oxy đơn tử 1O2). Những ROS này sinh khí, khiến pin phồng lên, có nguy cơ cháy nổ và làm giảm tuổi thọ pin.
Cơ chế: thành phần anthracene trong gel bám vào oxy bất ổn trên bề mặt, ngăn không cho hình thành ROS và đồng thời bắt giữ, loại bỏ oxy phản ứng đã có. Nhóm nitril (-CN) trong điện giải cũng giúp ổn định kim loại niken ở catốt, hạn chế hòa tan và biến dạng cấu trúc trong quá trình sạc.
Kết quả thí nghiệm: pin dùng điện giải này giữ được 81% dung lượng ban đầu sau 500 chu kỳ sạc-xả ở 4,55 V, trong khi pin thông thường tụt xuống dưới 80% chỉ sau 180 chu kỳ — tương đương mức tăng tuổi thọ gần 2,8 lần. Sự phát sinh khí và phồng lên cũng giảm mạnh: gel điện giải giới hạn độ nở khoảng 13 µm so với 85 µm của pin thông thường, giảm gần 6 lần.
Ý nghĩa: khác với các phương pháp trước chỉ trung hòa ROS sau khi chúng đã xuất hiện hoặc chỉnh sửa điện cực để hạn chế giải phóng oxy, phương pháp này ngăn ROS ngay từ nguồn. Các tác giả cho rằng nguyên lý thiết kế điện giải này có thể áp dụng để phát triển pin nhẹ cho hàng không vũ trụ và hệ thống lưu trữ năng lượng quy mô lớn.
Công bố: nghiên cứu được đăng trên tạp chí Advanced Energy Materials (2025). DOI: 10.1002/aenm.202503180.
Nguồn: https://techxplore.com/news/2025-11-range-ev-batteries-longer-gel.html
Bài viết liên quan
