Kamajuan anu gancang dina kandaraan listrik sareng alat éléktronik kakuatan tinggi parantos ngadorong paménta anu ningkat pikeun batré litium-ion anu ngecas ultra-gancang. Nanging, batré anu tiasa dicas deui litium-ion ayeuna ngalaman buruk daya anu parah nalika prosés ngecas gancang sareng bahkan tiasa nyababkeun kagagalan anu parah, anu ningkatkeun résiko kaamanan. Ieu utamina asalna tina ketidakstabilan éléktrokimia dina antarmuka anoda-éléktrolit, anu micu déposisi logam-litium anu ngabahayakeun dina permukaan batré sareng stabilitas termal anu goréng.
Dina sababaraha taun ka pengker, bahan anoda tegangan tinggi parantos janten alternatif anu ngajangjikeun pisan pikeun ngahalangan déposisi litium anu kaleuleuwihi sareng formasi lapisan interfase éléktrolit padet (SEI) anu teu stabil. Sanaos aya kaunggulan ieu, bahan anu canggih masih diwatesan ku konduktivitas ionik sareng stabilitas termal anu teu nyugemakeun, anu ngaleuleuskeun kaluaran daya sareng reliabilitas jangka panjang.
Numutkeun laporan média asing, pikeun ngarengsekeun masalah ieu, tim panalungtikan anu dipingpin ku Profesor Madya Dongwook Han di Universitas Sains sareng Téknologi Nasional Seoul parantos ngembangkeun bahan anoda litium titanium fosfat off-stoikiometri (OS) kalayan struktur tipe NASICON. Bahan ieu kasohor ku stabilitas struktural sareng termal anu luar biasa. Desain ieu tiasa ngainduksi transformasi fase spontan di handapeun permukaan partikel bahan aktif pikeun nembus larangan kinétik sareng ngahontal kinerja ngecas gancang anu stabil.
Hasil panalungtikan anu relevan parantos dipedalkeun dina jurnal Advanced Functional Materials.
Modulasi Permukaan pikeun Transportasi Ion anu Dipercepat
Litium titanium fosfat (LTP) mibanda struktur tipe natrium-super-ionik-konduktor (NASICON), anu mibanda stabilitas struktural sareng termal anu luar biasa ogé saluran difusi litium-ion anu gancang. Pikeun ngamangpaatkeun poténsi skala pinuhna, para panalungtik ngadopsi strategi desain off-stoikiometri sareng ngahaja ningkatkeun babandingan fosfor (P) sareng titanium (Ti). Komposisi kakurangan titanium sapertos kitu ngahasilkeun domain titanium fosfat (TPO) anu caket kana permukaan partikel LTP.
Daérah anu beunghar TPO ieu bertindak salaku saluran kinétik efisiensi tinggi, nurunkeun panghalang énergi pikeun transportasi ion litium ngaliwatan antarmuka anoda-éléktrolit sareng ngawangun jalur transfer ion anu gancang caket permukaan partikel. Salian ti éta, beungkeut P-O-P anu fléksibel pisan dina kerangka TPO nyayogikeun kalenturan struktural pikeun adaptasi kana variasi volume salami siklus ngecas gancang sareng ngajaga struktur tipe NASICON tina karusakan anu teu tiasa dibalikkeun deui.
Performa anu Kuat dina Kaayaan Ngecas Gancang
Ku kituna, dina tés kamampuan laju, indikator vital anu meunteun kapasitas ngecas gancang, anoda komposit OS-LTP-karbon (OS-LTP/C) nahan 86% anu luar biasa tina kapasitas awalna dina laju ngecas 10C, sedengkeun kapasitas anoda komposit LTP/C anu asli turun drastis.
Bahan ieu ogé ngahasilkeun stabilitas siklus anu saé pisan saatos langkung ti 250 siklus. Konfigurasi sél lengkep nunjukkeun kinerja laju anu sami saé sareng kompatibilitas anu lega sareng katoda tegangan tinggi.
Jalur Anu Langkung Lega Menuju Batré Anu Langkung Aman
"Métode kami nyiptakeun paradigma énggal pikeun desain batré anu ngecas gancang, sareng éta tiasa diterapkeun sacara lega kana sababaraha sistem panyimpen énergi ka hareup kalebet batré sadaya-status padet," saur Han. "Strategi desain ieu tiasa ngajantenkeun kendaraan listrik langkung praktis ku cara ngirangan waktos ngecas, ningkatkeun kaamanan sareng nawiskeun dukungan pikeun jaringan listrik énergi terbarukan."
Kasimpulanana, strategi desain off-stoikiometri ieu ngungkulan salah sahiji halangan inti anu disanghareupan ku batré anu tiasa dicas deui sareng nawiskeun pendekatan anu ngajangjikeun pikeun téknologi panyimpen énergi ngecas ultra-gancang anu siap komersil.
Waktos posting: 07-Agu-2026