Vật liệu làm cực âm của pin lithium thường bao gồm lithium coban oxit (LiCoO2), lithium manganate (LiMn2O4), lithium niken oxit (LiNiO2) và lithium iron phosphate (LiFePO4). Tuy nhiên, giá pin lithium có chứa coban và niken vẫn tiếp tục tăng do việc sử dụng ồ ạt pin lithium trên khắp thế giới đã dẫn đến tình trạng thiếu các kim loại này. Vì lý do này, nhiều người đã chuyển sự chú ý sang pin lithium liên quan đến sắt (Fe), vật liệu phổ biến nhất trên trái đất, với hy vọng cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng của chúng.

Khi các nhà khoa học nghiên cứu các sản phẩm pin lithium liên quan đến sắt, họ phát hiện ra rằng pin lithium làm từ vật liệu lithium iron phosphate có đặc tính an toàn cao, chi phí thấp, độc tính thấp và tuổi thọ dài nhưng mật độ năng lượng chỉ khoảng 170mAh /g, vì vậy, họ đã tìm kiếm các vật liệu catốt làm từ sắt khác và cuối cùng đã tạo ra pin lithium sử dụng lithium sắt oxit (Li5FeO4) làm vật liệu catốt, cho thấy mật độ năng lượng 300mAh/g và điện áp tương tự như lithium iron phosphate .

Tuy nhiên, các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng oxit sắt lithium tạo ra oxy trong chu kỳ sạc, ngăn không cho pin thực sự bước vào phản ứng thuận nghịch hóa học, nghĩa là pin không thể trải qua các chu kỳ sạc và xả thông thường.

Gần đây, các nhà nghiên cứu từ Đại học Hokkaido, Đại học Tohoku và Viện Công nghệ Nagoya ở Nhật Bản có lịch sử gần 150 năm đã cùng nhau phát triển một loại pin lithium có thể sạc lại mới chỉ cần oxit sắt ở cực âm (điện cực dương) vật liệu Lithium bổ sung một số yếu tố phổ biến để cải thiện mật độ năng lượng điện và khả năng chu kỳ sạc. Kết quả này được công bố trong “American Chemical Society Materials Letters https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsmaterialslett.4c00268” vào ngày 22 tháng 4.

Hiroaki Kobayashi, phó giáo sư tại Khoa Hóa học tại Đại học Hokkaido, nói với phòng tin tức của trường: "Chúng tôi hiện đã phát hiện ra rằng bằng cách pha tạp một lượng nhỏ các nguyên tố phong phú như nhôm, silicon, phốt pho và lưu huỳnh vào tinh thể của cấu trúc cực âm, hiệu suất chu trình có thể được cải thiện đáng kể."

Nhóm nghiên cứu đã sử dụng nhôm (Al), silicon (Si), germani (Ge), phốt pho (P) và lưu huỳnh (S) làm chất dẫn điện để hình thành "liên kết cộng hóa trị" với một số phân tử oxy của oxit sắt lithium ". liên kết", và liên kết cộng hóa trị giữ chặt nguyên tử oxy để nó không thoát ra trong quá trình phản ứng và cản trở phản ứng sạc và xả của pin.

"Liên kết cộng hóa trị" là liên kết hóa học rất ổn định và mạnh mẽ được hình thành khi các electron dùng chung giữa các nguyên tử đạt đến trạng thái bão hòa. Nó làm giảm sự chuyển đổi vị trí giữa các nguyên tử nên không dễ bị ảnh hưởng bởi sự can thiệp và hư hỏng từ bên ngoài.

Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng sau khi điện cực oxit sắt lithium được pha tạp nguyên tố phốt pho, công suất phóng điện đầu tiên của nó là gần 365mAh/g. Tuy nhiên, sau một số chu kỳ sạc và phóng điện, công suất của nó sẽ giảm một phần nếu pha tạp nguyên tố silicon vào đó; , Nó sẽ có tỷ lệ duy trì công suất gần 90%, nhưng khả năng oxy hóa khử (khả năng đảo ngược) của pin thấp; sau khi kết hợp kim loại germanium hoặc phốt pho, hiệu suất của cực âm được nâng cao đáng kể và tốc độ duy trì dung lượng pin sau khi sạc. và độ phóng điện cao hơn các nguyên tố khác Out rất nhiều.

Các nhà thử nghiệm cũng quan sát thấy rằng sau khi kết hợp các nguyên tố này vào oxit sắt lithium, công suất năng lượng, độ ổn định cũng như chu kỳ sạc và xả của nó đã được cải thiện và tỷ lệ duy trì dung lượng pin tăng từ 50% lên khoảng 90%.

美国多个州的911服务中断。包括达美航空、联合航空和美国航空在内的美国主要航空公司航班停飞，欧洲和亚洲的航空公司航班也出现中断。澳大利亚、新西兰、南非和英国的银行受到影响，以色列、德国和英国的医疗服务也受到影响。

不过，这种人工耳蜗，并非完全植入耳朵里面。它仍需要外部的硬体去获得音感，这意味着使用者无法利用外耳结构，进行噪音过滤和声音定位。另外，配戴人工耳蜗限制了一些户外运动，特别是游泳，甚至还会影响睡觉。

科学家还发现彗星在运行或靠近太阳时，就会出现体积变小、轻微加速和公转周期改变的现象。他们解释说，这种加速度源自冰的挥发产生的推力，而非源于重力，并将该现象称为“非重力加速度”。（延伸阅读：“魔鬼彗星”遇上日全食 4月天文奇景不寻常）

Các nhà nghiên cứu kết luận rằng họ có thể tăng năng lượng của pin lithium có thể sạc lại chỉ bằng cách sử dụng các nguyên tố dồi dào như sắt, nhôm, silicon, phốt pho và lưu huỳnh trên trái đất. Dự kiến, pin lithium sẽ trở thành loại pin năng lượng cao và năng lượng thấp. chi phí của pin.

Họ hy vọng sẽ tiếp tục phát triển các công nghệ pin mới và đóng góp đáng kể vào sự phát triển của pin và giai đoạn nghiên cứu tiếp theo bao gồm việc tăng khả năng mở rộng các công nghệ này sang thương mại hóa. ◇

Biên tập viên: Lian Shuhua