Lấy cảm hứng từ sự thăng hoa của băng sao chổi, các nhà khoa học tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Tây Bắc Thái Bình Dương (PNNL) ở Hoa Kỳ đã khám phá ra một phương pháp mới để tạo ra vật liệu pin. Nghiên cứu được công bố trên Nature Energy vào ngày 6 tháng 3, tiết lộ rằng sự thăng hoa lithium oxide (Li2O) có thể cải thiện đáng kể việc sản xuất các thành phần pin đơn tinh thể.
Nhóm PNNL phát hiện ra rằng hơi Li2O加速 phản ứng hóa học cần thiết để hình thành các tinh thể đơn khi trộn với các tiền chất giàu niken. Quá trình này xảy ra ở áp suất khí quyển, khiến nó có khả năng nhanh hơn, hiệu quả hơn và ít tốn kém hơn so với các phương pháp hiện tại. Vật liệu đơn tinh thể được biết là có khả năng tăng cường tuổi thọ và độ ổn định của pin, ngăn ngừa sự phát triển của vết nứt vi mô trong chu kỳ sạc.
Jie Xiao, đồng tác giả của bài báo cho biết: “Khám phá này mang đến một con đường tiềm năng nhanh hơn, hiệu quả hơn và ít tốn kém hơn để mở rộng quy mô sản xuất pin lithium-ion giàu niken”. Phương pháp thăng hoa cũng cho phép chuyển đổi trực tiếp các vật liệu đa tinh thể đã qua sử dụng thành tinh thể đơn, đơn giản hóa quy trình tái chế và giảm chất thải. Các tinh thể mới này đã chứng minh được sự ổn định trong hơn 1.000 chu kỳ sạc/xả, hứa hẹn những loại pin bền hơn.
Nhóm hiện đang tập trung vào việc mở rộng quy mô quy trình với các đối tác công nghiệp để giảm chi phí sản xuất. Họ đặt mục tiêu cung cấp các tinh thể đơn cho các đối tác chiến lược vào năm 2026, mở đường cho các loại pin giá cả phải chăng và bền hơn cho nhiều ứng dụng khác nhau, bao gồm xe điện và lưu trữ lưới điện.