Sử dụng vi sóng để sản xuất vật liệu nano photphat kim loại kiềm với chi phí thấp để sử dụng trong pin natri-ion

Sử dụng vi sóng để sản xuất vật liệu nano photphat kim loại kiềm với chi phí thấp để sử dụng trong pin natri-ion

    Sử dụng vi sóng để sản xuất vật liệu nano photphat kim loại kiềm với chi phí thấp để sử dụng trong pin natri-ion

    Using microwaves for low-cost production of alkali metallic phosphate nanocomposites for use in sodium-ion batteries

    Quá trình tổng hợp natri sắt photphat thông qua máy nghiền bi và vi sóng hỗ trợ và lắp ráp pin và siêu tụ điện liên quan. Ảnh: Báo cáo Khoa học (2022). DOI: 10.1038 / s41598-022-20329-x


    Một nhóm các nhà nghiên cứu tại Viện Nghiên cứu Vật liệu Mới và Công nghệ Tiên tiến ở Ai Cập đã phát triển một cách nhanh chóng và rẻ tiền để tổng hợp các vật liệu nano photphat kim loại kiềm để sử dụng trong pin natri-ion. Trong bài báo đăng trên tạp chí Scientific Reports, nhóm mô tả quy trình của họ và nó hoạt động hiệu quả như thế nào.

    Với nhu cầu ngày càng tăng đối với các sản phẩm chạy bằng pin như ô tô và điện thoại, ngày càng có nhiều sự chú ý vào pin. Tiêu chuẩn hiện tại là pin lithium-ion. Nhưng lithium ngày càng khó kiếm vì nó không dồi dào lắm, vì vậy các nhà khoa học đang tìm kiếm một giải pháp thay thế tốt. Cho đến nay, pin natri-ion dường như có nhiều hứa hẹn nhất. Natri khá dồi dào và dễ khai thác, và pin làm bằng nó sẽ xanh hơn nhiều so với pin làm bằng lithium — và an toàn hơn vì chúng sẽ không gây ra nguy cơ cháy nổ.

    Thật không may, những loại pin như vậy vẫn tốn nhiều tiền hơn để sản xuất so với pin lithium-ion, đó là lý do tại sao các nhà nghiên cứu như nhóm nghiên cứu ở Ai Cập đang tìm cách chế tạo chúng rẻ hơn. Trong nỗ lực mới này, họ đã phát triển một phương pháp sản xuất liên quan đến việc sử dụng vi sóng làm cơ chế gia nhiệt.

    Phương pháp mới bao gồm việc trộn Fe3 (PO4) 2, 8 H2O, Na2HPO4, glucose và ACM. Sau khi trộn, vật liệu được nghiền nhỏ và sau đó được đặt trong một thiết bị vi sóng (các nhà nghiên cứu sử dụng lò vi sóng tiêu chuẩn có sẵn) cùng với hỗn hợp tro rơm rạ để tạo điều kiện làm nóng.

    Sau khi nung nóng và sau đó làm lạnh, vật liệu tạo thành là hỗn hợp các hợp chất nano cacbon, phốt phát sắt-cacbon có thể được sử dụng để tạo ra cực âm pin natri-ion. Các nhà nghiên cứu lưu ý rằng quá trình làm nóng xảy ra trong khoảng 60 giây. Họ cũng lưu ý rằng kỹ thuật xử lý của họ nhanh hơn đáng kể so với những kỹ thuật khác đã được thử nghiệm và không liên quan đến việc sử dụng khí trơ có độ tinh khiết cao trong bất kỳ giai đoạn xử lý nào, điều này họ chỉ ra rằng làm giảm chi phí sản xuất.

    Các nhà nghiên cứu lưu ý rằng ngoài việc sử dụng để sản xuất pin natri-ion, kỹ thuật mà họ phát triển cũng có thể được sử dụng để sản xuất siêu tụ điện ion natri.

    Zalo
    Hotline