Lớp phủ bắt giữ oxy kéo dài tuổi thọ pin xe điện vượt quá 1.000 chu kỳ sử dụng

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Arkansas đã phát triển một lớp phủ nano siêu mỏng từ sulfua zirconium (ZrS2) để kéo dài đáng kể tuổi thọ của pin lithium-ion sử dụng vật liệu catốt NMC811 phổ biến (oxit lithium niken mangan coban). NMC811 được đánh giá cao về mật độ năng lượng lớn và hiệu quả chi phí trong pin xe điện (EV) nhưng gặp phải vấn đề giải phóng oxy trong quá trình sạc-xả lặp đi lặp lại. Oxy giải phóng này phản ứng với chất điện phân, tạo ra khí và các sản phẩm phụ làm suy giảm hiệu suất pin và gây nguy hiểm về an toàn. Lớp phủ sulfua zirconium dày chỉ 2 nanomet mới này hóa học giữ oxy bằng cách chuyển hóa thành sunfat zirconium, ngăn chặn các phản ứng có hại và ổn định giao diện catốt-chất điện phân. Lớp bảo vệ này cũng giảm thiểu các vết nứt vi mô và tổn thương cấu trúc bên trong catốt. Các thử nghiệm cho thấy cải thiện đáng kể về tuổi thọ chu kỳ pin: trong khi catốt NMC811 không được phủ thường hỏng sau khoảng 200 chu kỳ, các catốt được phủ vẫn duy trì hoạt động vượt quá 1,