Avansman rapid machin elektrik yo ak aparèy elektwonik ki gen gwo puisans lan ogmante demann k ap grandi pou pil ityòm-ion ki chaje ultra rapid. Malgre sa, pil ityòm-ion rechargeable aktyèl yo soufri yon gwo pèt puisans pandan pwosesis chaje rapid yo e yo ka menm mennen nan echèk katastwofik, sa ki ogmante risk sekirite. Sa a soti sitou nan enstabilite elektwochimik nan koòdone anod-elektwolit la, sa ki deklanche depo metalik-lityòm danjere sou sifas pil la ak yon estabilite tèmik ki pòv.
Nan dènye ane sa yo, materyèl anod wo vòltaj yo vin tounen altènativ trè pwomèt pou anpeche depo twòp ityòm ak fòmasyon kouch entèfaz solid-elektwolit (SEI) enstab. Malgre fòs sa yo, materyèl dènye kri yo toujou limite pa konduktivite iyonik ak estabilite tèmik ki pa satisfezan, ki febli pwodiksyon pouvwa ak fyab alontèm.
Dapre rapò medya etranje yo, pou rezoud pwoblèm sa yo, yon ekip rechèch ki dirije pa Pwofesè Asosye Dongwook Han nan Inivèsite Nasyonal Syans ak Teknoloji Seoul la te devlope yon materyèl anod ityòm Titàn fosfat ki pa estechiometrik (OS) ak yon estrikti tip NASICON. Materyèl sa a byen koni pou estabilite estriktirèl ak tèmik eksepsyonèl li. Konsepsyon an ka pwovoke transfòmasyon faz espontane anba sifas patikil materyèl aktif yo pou kraze restriksyon sinetik yo epi reyalize yon pèfòmans chaj rapid ki estab.
Yo pibliye rezilta rechèch ki enpòtan yo nan jounal Advanced Functional Materials la.
Modilasyon Sifas pou Transpò Ion Akselere
Fosfat ityòm Titàn (LTP) gen yon estrikti tip sodyòm-super-yonik-kondiktè (NASICON), ki gen yon estabilite estriktirèl ak tèmik eksepsyonèl ansanm ak chanèl difizyon ityòm-ion rapid. Pou eksplwate tout potansyèl li, chèchè yo te adopte yon estrateji konsepsyon ki pa estekiyometrik epi yo te ogmante rapò fosfò (P) ak Titàn (Ti) volontèman. Konpozisyon sa a ki pa gen Titàn jenere domèn fosfat Titàn (TPO) toupre sifas patikil LTP yo.
Rejyon rich an TPO sa yo aji kòm chanèl sinetik ki gen gwo efikasite, sa ki diminye baryè enèji pou transpò iyon ityòm atravè koòdone anod-elektwolit la epi konstwi chemen transfè iyon rapid toupre sifas patikil yo. Anplis de sa, lyezon P-O-P trè fleksib nan kad TPO a bay fleksibilite estriktirèl pou adapte ak varyasyon volim pandan sik chaj rapid yo epi pwoteje estrikti tip NASICON an kont domaj irevokabl.
Pèfòmans solid anba sikonstans chaj rapid
Kidonk, nan tès kapasite vitès la, endikatè vital ki evalye kapasite chaj rapid la, anod konpoze OS-LTP-kabòn (OS-LTP/C) la te kenbe yon remakab 86% nan kapasite inisyal li anba vitès chaj 10C la, alòske kapasite anod konpoze LTP/C orijinal la te diminye anpil.
Materyèl sa a ofri tou yon ekselan estabilite siklaj apre plis pase 250 sik. Konfigirasyon selil konplè yo montre yon pèfòmans vitès menm jan an tou ak yon konpatibilite laj ak katod vòltaj ki wo.
Yon chemen ki pi laj pou pil ki pi an sekirite
“Metòd nou an kreye yon nouvo paradigme pou konsepsyon batri ki chaje rapidman, epi li ka lajman aplike nan plizyè sistèm depo enèji nan lavni, tankou batri ki fonksyone sèlman ak pil solid,” Han te fè remake. “Estrateji konsepsyon sa a ka fè machin elektrik yo pi pratik lè li diminye tan chaje a, amelyore sekirite epi ofri sipò pou rezo elektrik enèji renouvlab yo.”
An konklizyon, estrateji konsepsyon ki pa estekiyometrik sa a adrese youn nan prensipal obstak pil rechargeable yo rankontre epi li ofri yon apwòch pwomètè pou teknoloji depo enèji chaje ultra rapid ki pare pou komèsyal.
Dat piblikasyon: 7 Out 2026