Các nhà nghiên cứu nâng cấp cực âm đã xuống cấp để tạo ra pin lithium-ion hiệu suất cao
của Zhang Nannan, Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc
XRD tại chỗ cho D-LCO (a-b) và MNS-LCO được tái chế (c-d); ( e ) Phổ EIS.Ảnh: Liu Zhenzhen
Trong một nghiên cứu được công bố trên Vật liệu năng lượng tiên tiến, một nhóm nghiên cứu do Giáo sư Zhang Yunxia từ Viện Khoa học Vật lý Hợp Phì thuộc Viện Khoa học Trung Quốc dẫn đầu đã phát triển chiến lược thiêu kết pha rắn để cho phép chuyển đổi trực tiếp LiCoO2 đã phân hủy (D-LCO ) vào vật liệu catốt mật độ năng lượng cao.
Với sự xuất hiện của pin lithium-ion hết tuổi thọ sắp xảy ra, điều quan trọng là phải nghiên cứu các chiến lược tái chế và nâng cấp hiệu quả để giảm bớt tình trạng khan hiếm tài nguyên, giảm ô nhiễm môi trường và đáp ứng nhu cầu về vật liệu cực âm mật độ năng lượng cao.
Trong nghiên cứu này, một chiến lược thiêu kết pha rắn đơn giản, không mang tính xây dựng, một hòn đá cho ba con chim đã được đề xuất để tái tạo cực âm D-LCO đã xuống cấp và thậm chí cải thiện độ ổn định của nó ở điện áp cao.
Giáo sư Zhang cho biết: “Nó giống như giết ba con chim bằng một viên đá”, đề cập đến sự tích hợp đồng thời của việc bổ sung lithium, lớp phủ Li2SO4 và pha tạp Mn ở các địa điểm Co, cùng với pha tạp N và S trong các tấm Li-O. - Phương pháp thiêu kết pha rắn trong nồi.
Cực âm được nâng cấp không chỉ thể hiện công suất phóng điện riêng cao 188,2 mAh/g ở 0,2 C mà còn mang lại hiệu suất đạp xe vượt trội với khả năng duy trì công suất 92,5% sau 100 chu kỳ ở 0,5 C và khả năng tốc độ tuyệt vời ở điện áp cắt cao 4,5 V, vượt trội so với phiên bản thương mại hóa mới.
Rõ ràng, các vật liệu catốt LCO được sử dụng khác nhau từ các nhà sản xuất khác nhau hoặc với tỷ lệ mol Li/Co khác nhau có thể được nâng cấp một cách hiệu quả thành pin lithium-ion hiệu suất cao, làm nổi bật tính phổ biến và tính khả thi của phương pháp thiêu kết pha rắn đã phát triển.
Giáo sư Zhang cho biết: “Nghiên cứu của chúng tôi cung cấp hướng dẫn có ý nghĩa cho việc tái chế D-LCO thành pin mật độ năng lượng cao với độ ổn định chu kỳ lâu dài”. “Nghiên cứu này cũng có thể được mở rộng để nâng cấp các vật liệu catốt xuống cấp khác thành lithium hiệu suất cao”. pin ion."
