VINACHEM

Về nguyên lý, ắc quy liti-lưu huỳnh có thể lưu trữ năng lượng nhiều gấp 5 lần so với ắc quy ion Liti. Nhưng trong thực tế, những phiên bản thử nghiệm của ắc quy loại này đã không đáp ứng kỳ vọng do những phản ứng hóa học không mong muốn giữa điện cực và dung dịch chất điện ly làm thay đổi điện cực, qua đó làm giảm khả năng lưu trữ năng lượng và tuổi thọ của ắc quy.

Bằng cách điều chỉnh thành phần của dung dịch chất điện ly trong ắc quy Liti-lưu huỳnh, các nhà nghiên cứu tại Đại học Tổng hợp Waterloo (Mỹ) đã thu được chất điện ly hỗ trợ quá trình điện hóa cần thiết cho hoạt động của ắc quy, đồng thời tránh được những phản ứng không mong muốn. Nhóm nghiên cứu đã tạo ra dung dịch điện li theo yêu cầu, có khả năng hạn chế những phản ứng có hại và khống chế sự thoái hóa của ắc quy. Đặc biệt, chất điện ly mới hầu như không hòa tan polysunphua có hại và cho phép Liti kết tủa trơn nhẵn trên anôt.

Liti polysunphua là tác nhân có hại đã được biết rõ trong lĩnh vực ắc quy Liti-lưu huỳnh. Nó hòa tan trong dung dịch chất điện ly, di chuyển giữa catôt và anôt, loại bỏ nguyên liệu catôt có hoạt tính điện hóa và gây ăn mòn anôt. Nhóm nghiên cứu tại Đại học Waterloo đã tạo ra một chất điện ly hầu như không hòa tan Polysunphua, họ cũng sử dụng chất điện ly này một cách rất tiết kiệm trong ắc quy Liti-lưu huỳnh. Chất điện ly họ thu được có chứa dung môi Diglyme và muối Liti.

Nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra rằng, dung dịch chất điện ly mới hỗ trợ các phản ứng ion cần thiết để ắc quy hoạt động ổn định trong hơn 100 chu kỳ nạp điện, đồng thời khống chế lưu huỳnh ở trạng thái gần như rắn. Hơn nữa, khi ắc quy nạp điện thì Liti kết tủa một cách trơn nhẵn trên anôt, không tạo thành sợi - nguyên nhân gây ra các vấn đề về an toàn và thoái hóa ắc quy.

LH

Theo Chemical & Engineering News, 8/2018