Phương pháp pha tạp mới giúp pin natri giữ lại 60% dung lượng sau 300 chu kỳ sử dụng

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Khoa học Tokyo đã chứng minh rằng việc pha tạp vật liệu cực âm của pin ion natri bằng scandium cải thiện đáng kể độ bền chu kỳ của chúng. Cụ thể, việc đưa scandium vào loại đa hình P′2 của oxit mangan natri (Na2/3[Mn1−xScx]O2) giúp duy trì tính toàn vẹn cấu trúc bằng cách thay đổi sự phát triển tinh thể, giảm các phản ứng phụ với điện giải và tăng cường độ ổn định với độ ẩm. Trong các thử nghiệm thực tế, các tế bào đầy đủ loại đồng xu với 8% pha tạp scandium giữ lại 60% dung lượng sau 300 chu kỳ sạc-xả, giải quyết vấn đề phổ biến về suy giảm dung lượng nhanh do biến dạng Jahn-Teller trong các oxit mangan natri lớp. Nghiên cứu này không chỉ làm nổi bật pha tạp scandium như một chiến lược triển vọng để kéo dài tuổi thọ và hiệu suất của pin ion natri mà còn cung cấp một phương pháp rộng hơn để cải thiện độ ổn định cấu trúc của các oxit kim loại lớp được sử dụng trong ứng dụng pin. Mặc dù scandium là kim loại đắt tiền, các phát hiện cho thấy tính khả thi của nó trong việc phát triển pin ion natri hiệu suất cao và tuổi thọ dài.