Các nhà khoa học hạn chế sự suy giảm pin bằng cách điều chỉnh cực dương giàu niken

Một nhóm nghiên cứu quốc tế từ Phòng Thí nghiệm Gia tốc Quốc gia SLAC và Viện Khoa học và Công nghệ Hàn Quốc đã phát triển một phương pháp kéo dài tuổi thọ pin lithium-ion bằng cách ngăn chặn một lỗi cấu trúc chính trong cực dương giàu niken gọi là sụp đổ c. Lỗi này xảy ra do sự co rút mạng tinh thể đột ngột trong quá trình sạc-xả ở điện áp cao, gây nứt hạt và giảm tuổi thọ pin. Thay vì duy trì cấu trúc tinh thể hoàn hảo, các nhà khoa học đã giới thiệu sự rối loạn nguyên tử có kiểm soát thông qua một quá trình kích hoạt điện hóa, biến cực dương thành cấu trúc lớp rối (DL). Sắp xếp tinh thể không hoàn hảo mới này làm giảm ứng suất dị hướng, từ đó nâng cao cả dung lượng và tuổi thọ chu kỳ. Các nhà nghiên cứu đã chứng minh phương pháp của mình bằng cách sử dụng vật liệu giàu niken năng lượng cao, LiNi₀.₉Mn₀.₁O₂, có liên quan chặt chẽ đến các cực dương thương mại. Pin với cực dương được chỉnh sửa giữ được dung lượng năng lượng cao và cho thấy sự ổn định cấu trúc cải thiện trong các chu kỳ sạc-xả lặp đi lặp lại bằng cách ngăn chặn sự co rút mạng tinh thể đột ngột. Phương pháp điều chỉnh điện hóa này giảm ứng suất bên trong, hạn chế nứt hạt và ngăn chặn mất điện áp.