Theo một nghiên cứu gần đây được công bố trên ACS Nano , một chiến lược mới đã được đề xuất trong lĩnh vực pin kẽm-ion nước nhằm giúp tăng công suất của cực âm, khiến chúng hoạt động hiệu quả hơn .
Các đặc tính biến đổi pha điện hóa cảm ứng của cực âm V 6 O 13 . Nguồn: Mo Li'e
Giáo sư HU Linhua từ Viện Khoa học Vật lý Hợp Phì thuộc Viện Khoa học Trung Quốc, người đứng đầu nhóm nghiên cứu, cho biết: “Chúng tôi đã chuyển đổi vanadi hóa trị thấp thành vanadi hóa trị cao trong oxit bằng phương pháp điện hóa”.
Pin kẽm-ion nước (AZIB) là một công nghệ đầy hứa hẹn để lưu trữ năng lượng cố định quy mô lớn. Để làm cho công nghệ này trở nên khả thi hơn khi sử dụng cho mục đích thương mại, các nhà nghiên cứu đã phát triển các vật liệu catốt cải tiến để cải thiện hiệu suất. Vanadi oxit (VOx) đã được nhiều người coi là một lựa chọn thuận lợi cho AZIB. Tuy nhiên, độ dẫn điện tử thấp và động học khuếch tán Zn 2+ chậm của chúng đã đặt ra những thách thức trong việc chứng minh ưu thế của VOx .
Trong nghiên cứu này, các nhà nghiên cứu đã xây dựng một quá trình chuyển pha cảm ứng điện hóa tại chỗ để thu được vật liệu catốt ion kẽm dạng nước hiệu suất cao.
Họ đã sử dụng một quy trình đặc biệt để thay đổi cấu trúc của vật liệu có tên V 6 O 13 thành V 5 O 12 · 6 H 2 O khi nó được tích điện lần đầu tiên. Sự thay đổi này làm cho vật liệu dẫn điện tốt hơn và cho phép các ion kẽm di chuyển dễ dàng hơn, tăng khả năng lưu trữ năng lượng.
Vật liệu được sửa đổi cũng có những khoảng trống giúp các hạt di chuyển xung quanh dễ dàng hơn và nó vẫn ổn định qua nhiều chu kỳ sạc. Kết quả là vật liệu mới có thể được sạc rất nhanh, có khả năng lưu trữ năng lượng cao, hoạt động tốt ở tốc độ sạc cao và tồn tại trong thời gian dài mà không mất khả năng lưu trữ năng lượng.
Theo nhóm nghiên cứu, phương pháp mới này đưa ra một hướng đi mới để giải quyết những thách thức trong việc phát triển cực âm hiệu suất cao cho AZIB.
