- Tham gia
- 5/10/17
- Bài viết
- 4,506
- Được thích
- 2,522
477
#1
Một nhóm các nhà nghiên cứu châu Âu từ Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) và Đại học Humboldt ở Berlin đã phát triển một giải pháp sạc thay thế để giúp pin li-ion có tuổi thọ cao hơn nhiều so với hiện nay. Nghiên cứu cho thấy pin trở nên đàn hồi hơn và giữ được công suất năng lượng cao hơn sau hàng trăm chu kỳ xả-nạp lại bằng cách thay đổi cách bộ sạc cung cấp dòng điện cho vật liệu điện phân.
Pin lithium-ion là những thùng chứa năng lượng nhỏ gọn, mạnh mẽ nhưng tuổi thọ ngắn. Xe điện và các thiết bị điện tử phụ thuộc vào chúng, nhưng công suất của chúng giảm dần khi chất điện phân đi qua màng ngăn cách cực dương và cực âm. Loại pin lithium-ion thương mại tốt nhất hiện có sử dụng các điện cực được làm từ hợp chất có tên là NMC532 và than chì, đồng thời chúng có tuổi thọ lên tới 8 năm.
Sạc thông thường sử dụng dòng điện không đổi (CC) của năng lượng điện bên ngoài. Nghiên cứu đã phân tích điều gì đã xảy ra với các mẫu pin khi sử dụng sạc CC và phát hiện ra rằng giao diện chất điện phân rắn (SEI) của cực dương "dày hơn đáng kể". Hơn nữa, họ còn tìm thấy nhiều vết nứt hơn trên cấu trúc điện cực NMC532 và than chì.
SEI dày hơn và nhiều vết nứt hơn trên các điện cực đồng nghĩa với việc pin li-ion bị mất dung lượng đáng kể. Vì vậy, các nhà nghiên cứu đã phát triển một giao thức sạc dựa trên dòng xung (PC). Sau khi sạc pin bằng giao thức PC mới, nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng giao diện SEI mỏng hơn nhiều và vật liệu điện cực ít thay đổi cấu trúc hơn.
Họ phát hiện ra rằng việc sạc PC thúc đẩy "sự phân bố đồng nhất" của các ion lithium trong than chì, giúp giảm ứng suất cơ học và nứt vỡ trong các hạt than chì. Giao thức này cũng có thể ngăn chặn sự suy giảm cấu trúc ở cực âm NMC532. Các thử nghiệm cho thấy sạc PC có thể tăng gấp đôi tuổi thọ của pin li-ion thương mại với khả năng duy trì dung lượng 80%.
Xem thêm:
