VINACHEM

Ắcquy Liti-ion hiện được sử dụng phổ biến trong hầu hết các thiết bị điện tử di động và nhiều phương tiện giao thông. Đây là loại ắc quy sử dụng điện cực có cấu tạo kết hợp giữa liti với oxit của coban, niken, mangan và một số kim loại khác. Điện cực liti kim loại nguyên chất có công suất sạc cao hơn so với các điện cực kim loại kết hợp. Tuy nhiên, hoạt tính phản ứng cao của liti kim loại thường dẫn đến phản ứng với các chất điện ly thông thường trong ắc quy, làm giảm hiệu suất ắc quy và có thể gây mất an toàn đối với người sử dụng, đặc biệt là trong quá trình sạc ắc quy.

Các nhà khoa học tại trường Đại học Stanford (Mỹ) đã tiến hành nghiên cứu một loại màng mỏng mới để bảo vệ bề mặt điện cực ắc quy liti ion. Lớp màng mỏng này phải ổn định về mặt điện hóa; không được có các vết lõm cho phép các tinh thể dạng nhánh phát triển và gây đoản mạch ắc quy dẫn đến cháy nổ. Hơn nữa, lớp màng phải đủ mềm dẻo để có thể co giãn trong quá trình sạc mà không bị rạn nứt; nó cũng phải giúp cho dòng liti ion di chuyển không bị cản trở đến và ra khỏi điện cực kim loại.

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Stanford đã đáp ứng các yêu cầu nói trên bằng cách sử dụng phương pháp kết lắng với chi phí thấp để phát triển một màng kim cương 2 lớp có độ mỏng cỡ nano. Thiết kế 2 lớp này ngăn ngừa tạo ra các vết lõm, giúp cho hiệu suất năng lượng của ắc quy được duy trì ổn định qua hơn 400 chu kỳ sạc.

Phạm Huệ

Theo Chemical & Engineering News, 06/2018