ຄວາມກ້າວໜ້າຢ່າງໄວວາຂອງຍານພາຫະນະໄຟຟ້າ ແລະ ອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກພະລັງງານສູງໄດ້ກະຕຸ້ນຄວາມຕ້ອງການທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນສຳລັບແບັດເຕີຣີລິທຽມໄອອອນທີ່ສາກໄຟໄວຫຼາຍ. ເຖິງຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ແບັດເຕີຣີລິທຽມໄອອອນທີ່ສາມາດສາກໄຟໄດ້ໃນປະຈຸບັນປະສົບກັບການຫຼຸດລົງຂອງພະລັງງານຢ່າງຮຸນແຮງໃນລະຫວ່າງຂະບວນການສາກໄຟໄວ ແລະ ອາດຈະນຳໄປສູ່ຄວາມລົ້ມເຫຼວທີ່ຮ້າຍແຮງ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມສ່ຽງດ້ານຄວາມປອດໄພ. ສິ່ງນີ້ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນມາຈາກຄວາມບໍ່ໝັ້ນຄົງທາງເອເລັກໂຕຣເຄມີຢູ່ທີ່ໜ້າຕ່າງຂອງຂົ້ວບວກ-ເອເລັກໂຕຣໄລ, ເຊິ່ງກະຕຸ້ນການຕົກຕະກອນໂລຫະລິທຽມທີ່ເປັນອັນຕະລາຍຢູ່ເທິງໜ້າດິນຂອງແບັດເຕີຣີ ແລະ ຄວາມໝັ້ນຄົງທາງຄວາມຮ້ອນທີ່ບໍ່ດີ.
ໃນຊຸມປີມໍ່ໆມານີ້, ວັດສະດຸອາໂນດແຮງດັນສູງໄດ້ກາຍເປັນທາງເລືອກທີ່ມີຄວາມຫວັງສູງສຳລັບການຍັບຍັ້ງການສະສົມຂອງລິທຽມທີ່ຫຼາຍເກີນໄປ ແລະ ການສ້າງຊັ້ນລະຫວ່າງໄລຍະອີເລັກໂຕຣໄລແຂງ (SEI) ທີ່ບໍ່ໝັ້ນຄົງ. ເຖິງວ່າຈະມີຈຸດແຂງເຫຼົ່ານີ້, ແຕ່ວັດສະດຸທີ່ທັນສະໄໝຍັງມີຂໍ້ຈຳກັດຍ້ອນຄວາມນຳໄຟຟ້າໄອອອນທີ່ບໍ່ໜ້າພໍໃຈ ແລະ ຄວາມໝັ້ນຄົງທາງຄວາມຮ້ອນ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ຜົນຜະລິດພະລັງງານ ແລະ ຄວາມໜ້າເຊື່ອຖືໃນໄລຍະຍາວອ່ອນແອລົງ.
ອີງຕາມລາຍງານຂອງສື່ມວນຊົນຕ່າງປະເທດ, ເພື່ອແກ້ໄຂບັນຫາເຫຼົ່ານີ້, ທີມງານຄົ້ນຄວ້າທີ່ນຳພາໂດຍຮອງສາດສະດາຈານ Dongwook Han ທີ່ມະຫາວິທະຍາໄລວິທະຍາສາດ ແລະ ເຕັກໂນໂລຊີແຫ່ງຊາດເຊອຸນ ໄດ້ພັດທະນາວັດສະດຸອາໂນດລິທຽມໄທທານຽມຟອສເຟດແບບອອບສະໂຕກິໂອເມຕຣິກ (OS) ທີ່ມີໂຄງສ້າງປະເພດ NASICON. ວັດສະດຸນີ້ເປັນທີ່ຮູ້ຈັກກັນດີໃນດ້ານຄວາມໝັ້ນຄົງຂອງໂຄງສ້າງ ແລະ ຄວາມຮ້ອນທີ່ໂດດເດັ່ນ. ການອອກແບບສາມາດກະຕຸ້ນການປ່ຽນແປງໄລຍະແບບທຳມະຊາດພາຍໃຕ້ໜ້າດິນຂອງອະນຸພາກວັດສະດຸທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວເພື່ອທຳລາຍຂໍ້ຈຳກັດທາງດ້ານການເຄື່ອນໄຫວ ແລະ ບັນລຸປະສິດທິພາບການສາກໄຟໄວທີ່ໝັ້ນຄົງ.
ຜົນການຄົ້ນຄວ້າທີ່ກ່ຽວຂ້ອງໄດ້ຖືກຕີພິມໃນວາລະສານ Advanced Functional Materials.
ການດັດແປງພື້ນຜິວສຳລັບການຂົນສົ່ງໄອອອນທີ່ເລັ່ງລັດ
ລີທຽມ ໄທທານຽມ ຟອສເຟດ (LTP) ມີໂຄງສ້າງປະເພດໂຊດຽມ ຊູເປີໄອອອນຕົວນຳ (NASICON), ເຊິ່ງມີຄວາມໝັ້ນຄົງທາງດ້ານໂຄງສ້າງ ແລະ ຄວາມຮ້ອນທີ່ໂດດເດັ່ນ ພ້ອມທັງຊ່ອງທາງການແຜ່ກະຈາຍລີທຽມໄອອອນຢ່າງວ່ອງໄວ. ເພື່ອນຳໃຊ້ທ່າແຮງຢ່າງເຕັມທີ່, ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ຮັບຮອງເອົາຍຸດທະສາດການອອກແບບນອກສະໂຕກິໂອເມຕຣິກ ແລະ ເພີ່ມອັດຕາສ່ວນຂອງຟອສຟໍຣັດ (P) ຕໍ່ກັບ ໄທທານຽມ (Ti) ໂດຍເຈດຕະນາ. ສ່ວນປະກອບທີ່ຂາດໄທທານຽມດັ່ງກ່າວສ້າງໂດເມນໄທທານຽມ ຟອສເຟດ (TPO) ໃກ້ກັບໜ້າດິນຂອງອະນຸພາກ LTP.
ພາກພື້ນທີ່ອຸດົມດ້ວຍ TPO ເຫຼົ່ານີ້ເຮັດໜ້າທີ່ເປັນຊ່ອງທາງການເຄື່ອນໄຫວທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງ, ຫຼຸດຜ່ອນອຸປະສັກພະລັງງານສຳລັບການຂົນສົ່ງ lithium-ion ຜ່ານທາງເຊື່ອມຕໍ່ electrolyte anode ແລະສ້າງເສັ້ນທາງການໂອນຍ້າຍໄອອອນໄວໃກ້ກັບໜ້າດິນຂອງອະນຸພາກ. ນອກຈາກນັ້ນ, ພັນທະ P-O-P ທີ່ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນສູງພາຍໃນຂອບ TPO ໃຫ້ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນທາງໂຄງສ້າງເພື່ອປັບຕົວເຂົ້າກັບການປ່ຽນແປງຂອງປະລິມານໃນລະຫວ່າງວົງຈອນການສາກໄຟໄວ ແລະປົກປ້ອງໂຄງສ້າງປະເພດ NASICON ຈາກຄວາມເສຍຫາຍທີ່ບໍ່ສາມາດແກ້ໄຂໄດ້.
ປະສິດທິພາບທີ່ທົນທານພາຍໃຕ້ສະຖານະການສາກໄຟໄວ
ດັ່ງນັ້ນ, ໃນການທົດສອບຄວາມສາມາດດ້ານອັດຕາ, ຕົວຊີ້ວັດທີ່ສຳຄັນທີ່ປະເມີນຄວາມສາມາດໃນການສາກໄຟໄວ, ຂົ້ວບວກປະກອບ OS‑LTP‑carbon (OS‑LTP/C) ຮັກສາຄວາມຈຸເບື້ອງຕົ້ນໄດ້ເຖິງ 86% ພາຍໃຕ້ອັດຕາການສາກໄຟ 10C, ໃນຂະນະທີ່ຄວາມຈຸຂອງຂົ້ວບວກປະກອບ LTP/C ແບບດັ້ງເດີມໄດ້ຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ.
ວັດສະດຸນີ້ຍັງໃຫ້ຄວາມໝັ້ນຄົງຂອງການໝຸນວຽນທີ່ດີເລີດຫຼັງຈາກຫຼາຍກວ່າ 250 ຮອບວຽນ. ການຕັ້ງຄ່າເຕັມເຊວສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງປະສິດທິພາບອັດຕາທີ່ດີເລີດຄ້າຍຄືກັນ ແລະ ຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງກັບແຄໂທດແຮງດັນສູງ.
ເສັ້ນທາງທີ່ກວ້າງຂວາງໄປສູ່ແບັດເຕີຣີທີ່ປອດໄພກວ່າ
“ວິທີການຂອງພວກເຮົາສ້າງແບບຢ່າງໃໝ່ສຳລັບການອອກແບບແບັດເຕີຣີທີ່ສາກໄວ, ແລະມັນສາມາດນຳໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງກັບລະບົບເກັບຮັກສາພະລັງງານໃນອະນາຄົດຫຼາຍລະບົບລວມທັງແບັດເຕີຣີແບບແຂງທັງໝົດ,” Han ຊີ້ໃຫ້ເຫັນ. “ຍຸດທະສາດການອອກແບບນີ້ສາມາດເຮັດໃຫ້ຍານພາຫະນະໄຟຟ້າມີປະໂຫຍດຫຼາຍຂຶ້ນໂດຍການຫຼຸດເວລາການສາກໄຟ, ປັບປຸງຄວາມປອດໄພ ແລະ ສະເໜີການສະໜັບສະໜູນຕາໜ່າງໄຟຟ້າພະລັງງານທົດແທນ.”
ສະຫຼຸບແລ້ວ, ຍຸດທະສາດການອອກແບບນອກລະບົບ stoichiometric ນີ້ແກ້ໄຂອຸປະສັກຫຼັກອັນໜຶ່ງທີ່ແບັດເຕີຣີສາມາດສາກໄຟໄດ້ ແລະ ສະເໜີວິທີການທີ່ມີຄວາມຫວັງສຳລັບເຕັກໂນໂລຊີການເກັບຮັກສາພະລັງງານທີ່ສາກໄວທີ່ສຸດທີ່ພ້ອມໃຊ້ໃນການຄ້າ.
ເວລາໂພສ: ສິງຫາ-07-2026