VINACHEM

Trong các ăcquy liti thương phẩm nạp lại được, catot là liti coban oxyt còn anot làm từ graphit. Lúc ăcquy được nạp điện, các ion liti giải phóng từ catot sẽ đi vào mạng tinh thể của anot hoặc tạo thành một pha liên kết giữa các kim loại tại anot, tương tự như hợp kim liti thiếc. Khi ăcquy phóng điện, quá trình trên sẽ xảy ra theo hướng ngược lại.

Trong vòng 20 năm qua, các nhà khoa học đã nghĩ rằng một trong hai cơ chế hoạt động như trên của ăcquy liti sẽ là cơ sở cần thiết để lựa chọn các vật liệu điện cực tốt cho loại ăcquy này. Hiện nay một nhóm nghiên cứu gồm các nhà hóa học thuộc Đại học Picardie Juies Verne thuộc vùng Amiens của Pháp công bố rằng họ đã có một phát hiện mới trong việc lựa chọn vật liệu điện cực cho ăcquy liti. Các nhà nghiên cứu cho rằng cấu trúc tinh thể của anot không có các vị trí trống cho các ion liti, hoặc nó cũng không có khả năng tạo thành hợp kim với liti. Chính vì vậy nhóm nghiên cứu đã tiến hành thử nghiệm các ăcquy mà trong đó các điện cực kim loại liti được ghép đôi với các điện cực oxyt của các kim loại như coban, niken, đồng, sắt.. Trong quá trình phóng điện của ăcquy liti, coban oxyt (CoO) đã bị khử bởi liti thành các hạt coban, rồi chúng được phân tán vào mạng tịnh thể của liti oxyt (Li₂O).

Sauđó, khi nạp điện phản ứng này sẽ xảy ra theo chiều ngược lại mặc dù thông thường Li₂O được xem như không có hoạt tính điện hóa.

Các nhà nghiên cứu cho rằng họđã thành công trong việc đổi chiều của phản ứng vì coban oxyt đã bị khử ngay ở bước đầu tiên trong quá trình phóng điện để thành các hạt Co kích thước nano có hoạt tính cao hơn. ở đây có một sự thay đổi lớn là tính chất lại phụ thuộc vào kích thước của hạt.

Tương tự như vậy, các nhà nghiên cứu cũng nhận thấy nhiệt độ nóng chảy của vàng giảm từ 1064^oC xuống còn 200^oC khi các hạt vàng có kích thước nhỏ hơn 20A.

Theo ông Daniel H.Doughty, giám đốc phòng thí nghiệm quốc gia Sandia về nghiên cứu và phát triển ăcquy liti thì kết quả nghiên cứu của các nhà khoa học Pháp có ý nghĩa rất quan trọng vì đã chỉ ra được rằng các vật liệu nano có các tính chất hóa học, điện hóa và hoạt tính khác nhau. Các tính chất này có thể được ứng dụng trong sản xuất ăcquy hoặc các lĩnh vực khác của đời sống.

Trên cơ sở các kết quả nhận được, nhóm ngh iên cứu đã chế tạo một loại ăcquy liti với catot là LiMn₂O₄ và anot là CoO. Các ăcquy liti mới này vẫn duy trì được 100% công suất sau 100 chu kỳ nạp, phóng điện. Tuy vậy người ta vẫn phải tiếp tục cải tiến loại ăcquy này vì các thiết bị điện tử xách tay cần những chiếc ăcquy có ít nhất 500 chu kỳ nạp, phóng điện. Các kết quả nghiên cứu đã mở ra một con đường hoàn toàn mới trong lĩnh vực lựa chọn điện cực cho ăcquy liti.