Kemajuan kendaraan listrik lan piranti elektronik daya dhuwur sing cepet wis nyebabake panjaluk sing saya tambah kanggo baterei lithium-ion sing ngisi daya ultra-cepet. Nanging, baterei lithium-ion sing bisa diisi ulang saiki ngalami kerusakan daya sing parah sajrone proses ngisi daya cepet lan malah bisa nyebabake kegagalan sing parah, sing nambah risiko keamanan. Iki utamane asale saka ketidakstabilan elektrokimia ing antarmuka anoda-elektrolit, sing micu deposisi logam-litium sing mbebayani ing permukaan baterei lan stabilitas termal sing kurang apik.
Ing taun-taun pungkasan, bahan anoda voltase dhuwur wis dadi alternatif sing janjeni banget kanggo nyegah deposisi litium sing berlebihan lan pembentukan lapisan interfase elektrolit padat (SEI) sing ora stabil. Senadyan kekuwatan kasebut, bahan sing paling canggih isih diwatesi dening konduktivitas ionik lan stabilitas termal sing ora nyukupi, sing nglemahake output daya lan keandalan jangka panjang.
Miturut laporan media manca, kanggo ngrampungake masalah kasebut, tim riset sing dipimpin dening Profesor Madya Dongwook Han ing Universitas Sains lan Teknologi Nasional Seoul wis ngembangake bahan anoda lithium titanium fosfat off-stoikiometrik (OS) kanthi struktur tipe NASICON. Bahan iki misuwur amarga stabilitas struktural lan termal sing luar biasa. Desain kasebut bisa nyebabake transformasi fase spontan ing sangisore permukaan partikel bahan aktif kanggo nembus watesan kinetik lan entuk kinerja pangisian daya cepet sing stabil.
Asil riset sing relevan wis diterbitake ing jurnal Advanced Functional Materials.
Modulasi Permukaan kanggo Transportasi Ion sing Dipercepat
Litium titanium fosfat (LTP) nduwèni struktur tipe konduktor natrium-super-ionik (NASICON), sing nduwèni stabilitas struktural lan termal sing luar biasa uga saluran difusi ion litium sing cepet. Kanggo ngoptimalake potensi skala lengkap, para peneliti ngadopsi strategi desain off-stoikiometrik lan sengaja nambah rasio fosfor (P) karo titanium (Ti). Komposisi kekurangan titanium kasebut ngasilaké domain titanium fosfat (TPO) sing cedhak karo permukaan partikel LTP.
Wilayah sing sugih TPO iki tumindak minangka saluran kinetik efisiensi dhuwur, nurunake alangan energi kanggo transportasi ion litium ngliwati antarmuka anoda-elektrolit lan mbangun jalur transfer ion cepet cedhak permukaan partikel. Kejaba iku, ikatan P-O-P sing fleksibel banget ing kerangka TPO nyedhiyakake fleksibilitas struktural kanggo adaptasi karo variasi volume sajrone siklus pangisian daya cepet lan nglindhungi struktur tipe NASICON saka kerusakan sing ora bisa dibatalake.
Performa sing Kuat ing Kahanan Ngisi Daya Cepet
Mula, ing tes kemampuan laju, indikator vital sing ngevaluasi kapasitas pangisian daya cepet, anoda komposit OS-LTP-karbon (OS-LTP/C) nahan 86% kapasitas awal sing luar biasa ing sangisore laju pangisian daya 10C, dene kapasitas anoda komposit LTP/C sing asli mudhun drastis.
Bahan iki uga menehi stabilitas siklus sing apik banget sawise luwih saka 250 siklus. Konfigurasi sel lengkap nuduhake kinerja kecepatan sing apik banget lan kompatibilitas sing jembar karo katoda voltase dhuwur.
Dalan sing Luwih Jembar Menuju Baterai sing Luwih Aman
"Metode kita nggawe paradigma anyar kanggo desain baterei sing cepet diisi daya, lan bisa diterapake sacara wiyar kanggo pirang-pirang sistem panyimpenan energi ing mangsa ngarep kalebu baterei kabeh-solid-state," ujare Han. "Strategi desain iki bisa nggawe kendaraan listrik luwih praktis kanthi nyepetake wektu ngisi daya, ningkatake keamanan lan menehi dhukungan kanggo jaringan listrik energi terbarukan."
Kesimpulane, strategi desain off-stoikiometrik iki ngatasi salah sawijining alangan inti sing diadhepi dening baterei sing bisa diisi ulang lan nawakake pendekatan sing janjeni kanggo teknologi panyimpenan energi pangisian daya ultra-cepet sing siap komersial.
Wektu kiriman: 07-Agu-2026