Scholar Hub/Chủ đề/#vật liệu điện cực âm/
Vật liệu điện cực âm là thành phần quan trọng của pin, ảnh hưởng đến hiệu suất, tuổi thọ và an toàn. Graphite, silicon, và titanat lithium là những vật liệu phổ biến, mỗi loại có ưu và nhược riêng. Nghiên cứu tập trung vào việc cải tiến các vật liệu này qua công nghệ nano, hợp kim, và composite để tăng độ bền và hiệu suất. Vật liệu nano và composite giữa silicon và graphite là xu hướng chính, hứa hẹn cải thiện đáng kể công nghệ pin, đáp ứng nhu cầu về năng lượng bền vững và chuyển dịch năng lượng toàn cầu.
Giới thiệu về Vật Liệu Điện Cực Âm
Vật liệu điện cực âm đóng vai trò quan trọng trong công nghệ pin, ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất, tuổi thọ và an toàn của pin. Với sự phát triển không ngừng của công nghệ lưu trữ năng lượng, cải tiến vật liệu điện cực âm đang là một trong những mục tiêu nghiên cứu chính của các nhà khoa học.
Các Loại Vật Liệu Điện Cực Âm Thông Dụng
Có nhiều loại vật liệu được sử dụng làm điện cực âm, mỗi loại có các đặc điểm và ưu điểm khác nhau. Dưới đây là một số loại phổ biến:
Cacbon và Graphite
Một trong những vật liệu điện cực âm phổ biến nhất cho pin lithium-ion là graphite. Graphite có khả năng lưu trữ ion lithium giữa các lớp của nó trong chu trình sạc và xả, đồng thời có đặc tính dẫn điện và hóa học ổn định.
Silicon
Silicon được biết đến với khả năng lưu trữ gấp 10 lần so với graphite, nhưng gặp phải vấn đề về giãn nở thể tích lớn khi lithi hóa, dẫn đến sự phá vỡ cấu trúc. Nghiên cứu hiện tại đang tập trung vào việc phát triển các composite silicon hoặc cấu trúc vi mô để khắc phục vấn đề này.
Titanat Lithium (Li4Ti5O12)
Vật liệu titanat lithium được biết đến với độ an toàn cao, tuổi thọ dài và khả năng sạc nhanh. Tuy nhiên, nhược điểm của nó là mật độ năng lượng thấp hơn so với các vật liệu khác.
Xu Hướng Nghiên Cứu và Phát Triển
Nghiên cứu và phát triển trong lĩnh vực vật liệu điện cực âm đang tập trung ở một số hướng chính:
Vật Liệu Nano
Công nghệ nano đang mở ra những khả năng mới cho các vật liệu điện cực âm, với khả năng cải thiện độ dẫn điện, độ bền cơ học và khả năng tương tác bề mặt. Vật liệu nano có thể giúp giảm thiểu việc giãn nở và phá vỡ cấu trúc.
Hợp Kim và Hợp Chất Kim Loại
Hợp kim và các hợp chất kim loại khác như Sn, Sb, và Ge đang được nghiên cứu để tìm kiếm vật liệu có sức chứa cao và độ bền cơ học tốt.
Composites
Vật liệu composite tích hợp các ưu điểm của nhiều vật liệu khác nhau. Một số nghiên cứu đang tập trung vào composite giữa silicon và graphite để khai thác ưu điểm của từng loại.
Kết Luận
Với nhu cầu ngày càng cao về pin có hiệu suất cao và tuổi thọ dài, nghiên cứu cải tiến vật liệu điện cực âm có vai trò thiết yếu. Các hướng nghiên cứu mới như vật liệu nano, hợp kim và composite hứa hẹn sẽ đem lại những bước đột phá lớn trong tương lai. Đồng thời, sự phát triển của công nghệ pin sẽ tiếp tục đóng góp quan trọng cho việc phát triển bền vững và chuyển dịch năng lượng toàn cầu.
Về việc sử dụng ống dẫn nhiệt phẳng làm thiết bị phân tán nhiệt trong làm mát điện tử công suất Dịch bởi AI 2002 IEEE 33rd Annual IEEE Power Electronics Specialists Conference. Proceedings (Cat. No.02CH37289) - Tập 2 - Trang 753-757 vol.2
Các thiết bị điện công suất như IGBT phát ra mật độ dòng nhiệt rất lớn. Do đó, môi trường nhiệt là một vấn đề chính trong hiệu suất và độ tin cậy của chúng. Để cải thiện khả năng truyền nhiệt, các vật liệu có độ dẫn nhiệt cao dường như rất hữu ích. Do chi phí cao của chúng, chúng tôi đề xuất thay thế bằng các ống dẫn nhiệt có rãnh và ống dẫn nhiệt làm từ bột kim loại đã được sintered. Các mô phỏng...... hiện toàn bộ #Điện tử công suất #Làm mát điện tử #Vật liệu dẫn điện #Độ dẫn nhiệt #Điện trở nhiệt #Transistor lưới cách điện hai cực #Truyền nhiệt #Chi phí #Bột #Nung nóng bằng điện trở
Nghiên cứu Vật liệu Carbon Thấm Nanostructure làm Điện cực của Pin Vanadium Chảy Dịch bởi AI Russian Journal of Electrochemistry - Tập 57 - Trang 892-897 - 2021
Các pin vanadium chảy đang ngày càng được ưa chuộng trên thế giới và hiện đã vượt qua pin chì-axit về dung lượng lắp đặt, nhưng vẫn còn xa so với pin lithium-ion. Sự phân bổ rộng rãi của các hệ thống này cũng bị hạn chế bởi mật độ công suất thấp, do hoạt động điện xúc tác của các vật liệu điện cực đối với các ion vanadium là thấp, do đó, điện trở phân cực ở mật độ dòng cao là đáng kể. Do đó, trong...... hiện toàn bộ #pin vanadium chảy #vật liệu carbon thấm #điện cực #hoạt động điện xúc tác #điện trở phân cực #cấu trúc nano
Tấm Chống Phản Chiếu Quang Học và Vật Liệu Biến Hình Xốp cho Các Thiết Bị Quang Điện Tử Dịch bởi AI Journal of Communications Technology and Electronics - Tập 67 - Trang 1271-1276 - 2022
Tóm tắt—Các cấu trúc nano chống phản chiếu nhiều lớp dựa trên SiO2/TiO2/SiO2 đã được phát triển cho kính bảo vệ của nhiều thiết bị quang điện tử khác nhau. Các đặc tính truyền và phản xạ quang học của vật liệu siêu vi dựa trên nanocomposite ma trận Ag@PMMA đã được nghiên cứu. Một loại điện cực nanomesh dẫn điện quang học trong suốt mới (điện cực dựa trên oxit nhôm anod xốp) với một lớp mỏng vàng đ...... hiện toàn bộ #chống phản chiếu #vật liệu biến hình #điện cực dẫn điện quang học #thiết bị quang điện tử
Sóng dẫn lớp với lớp lõi không khí và lớp vật liệu trái tay phân cực dị hướng dùng làm cảm biến Dịch bởi AI Opto-Electronics Review - Tập 22 - Trang 252-257 - 2014
Một cấu trúc sóng dẫn ba lớp với lớp lõi không khí và lớp vật liệu trái tay phân cực dị hướng đã được nghiên cứu cho các ứng dụng cảm biến. Khác với các cảm biến chế độ sóng dẫn và cảm biến cộng hưởng plasmon bề mặt, nơi mà mẫu phân tích được đặt trong vùng trường suy giảm, cảm biến được đề xuất chứa mẫu trong vùng lõi hỗ trợ trường dao động. Do sự tập trung mạnh của trường điện từ trong môi trườn...... hiện toàn bộ #sóng dẫn #cảm biến #vật liệu trái tay #độ nhạy #điện từ
Tổng hợp vật liệu cực âm spinel LiNi0.5Mn1.5O4 thông qua phương pháp đồng kết tủa oxalat cải tiến Dịch bởi AI Ionics - Tập 22 - Trang 1361-1368 - 2016
Vật liệu cực âm loại spinel LiNi0.5Mn1.5O4 (LNMO) cho pin lithium ion đã được tổng hợp thông qua phương pháp đồng kết tủa oxalat cải tiến. Nhờ vào sự đồng kết tủa của ion Li+ với các ion kim loại chuyển tiếp, các vật liệu mục tiêu có thể được thu được thông qua phản ứng một bước mà không cần trộn thêm với các muối lithium. Hơn nữa, sự phân bố đồng nhất giữa các ion lithium và ion kim loại chuyển t...... hiện toàn bộ #LiNi0.5Mn1.5O4 #pin lithium ion #đồng kết tủa oxalat #vật liệu cực âm #hiệu suất điện hóa
Synthesis of MnO/SiO2/C composite being used as anode material for Li-ion batteries by sol-gel methodIn this study, MnO/SiO2/C material was synthesized by sol-gel method used as anode electrode for Li-ion battery. X-ray diffraction results (XRD) showed that the diffraction peak position about 18o, 19,5o, 36o, 45o và 67,5o (2q ) characteristic of commercial SiO2. The peak about 22 - 23o and 43 - 44o were indicating amorphous carbon which was decomposed organic components in argon enviroment. The p...... hiện toàn bộ #Silica #pin sạc Li-ion #vật liệu điện cực âm #composite MnO/SiO2/C
