Pin natri dựa trên mangan được nâng cấp mạnh mẽ với đồng

Các nhà nghiên cứu từ Đại học Khoa học Tokyo đã phát triển một phương pháp pha tạp đồng giúp cải thiện đáng kể hiệu suất và tuổi thọ của pin ion natri (Na-ion), đặc biệt là những pin sử dụng vật liệu cathode dựa trên mangan. Natri, là nguyên tố phong phú thứ sáu trên Trái Đất, cung cấp một lựa chọn thay thế tiết kiệm chi phí và bền vững cho pin ion lithium, nhưng vẫn còn những thách thức về độ ổn định và khả năng giữ dung lượng của pin. Nghiên cứu tập trung vào oxit mangan natri lớp (NaMnO2), tồn tại dưới hai dạng tinh thể: α-NaMnO2 và β-NaMnO2. Trong khi β-NaMnO2 thường gặp phải các khuyết tật gọi là lỗi xếp chồng (stacking faults - SFs) gây giảm dung lượng nghiêm trọng, việc pha tạp đồng giúp ổn định pha β bằng cách ngăn chặn các lỗi này, dẫn đến điện cực có độ bền cao và khả năng đảo chiều tốt. Nghiên cứu, được công bố trên tạp chí Advanced Materials, đã chứng minh rằng điện cực β-NaMnO2 pha tạp đồng (cụ thể là NMCO-12) duy trì dung lượng ổn định qua 150 chu kỳ sạc/xả, cho thấy khả năng chịu đựng tốt hơn trước các thay đổi cấu trúc trong quá trình hoạt động của pin.