Pin lithium-ion (LIB) là loại pin được sử dụng phổ biến nhất trong các thiết bị điện tử tiêu dùng và xe điện, và oxit lithium coban phân lớp (LiCoO2) là thành phần chính của cực âm của lithium- pin ion.một phần. Theo truyền thống, quá trình tổng hợp hợp chất này đòi hỏi nhiệt độ trên 800°C và mất từ 10 đến 20 giờ để hoàn thành.
Gần đây, một nhóm các nhà nghiên cứu từ Đại học Hokkaido và Đại học Kobe ở Nhật Bản đã phát triển một phương pháp mới có thể tổng hợp oxit lithium coban ở nhiệt độ thấp tới 300°C và chỉ trong 30 phút. Kết quả nghiên cứu mới nhất vừa được công bố trên tạp chí Hóa học vô cơ.
Các nhà nghiên cứu cho biết: "Lithium coban oxit thường có hai dạng tổng hợp. Một dạng là cấu trúc muối đá phân lớp, gọi là giai đoạn nhiệt độ cao, còn dạng kia là cấu trúc khung Spinel, gọi là giai đoạn nhiệt độ thấp". LiCoO2 phân lớp Để sử dụng trong pin lithium-ion”.
Cụ thể, nhóm nghiên cứu đã sử dụng coban hydroxit và lithium hydroxit làm nguyên liệu ban đầu, natri hydroxit hoặc kali hydroxit làm chất phụ gia, đồng thời tiến hành một loạt thí nghiệm có độ chính xác cao trong các điều kiện khác nhau để tổng hợp các tinh thể LiCoO2 phân lớp. Quá trình này được gọi là "quá trình dòng chất lỏng". Họ cũng có thể xác định các con đường phản ứng dẫn đến sự hình thành các tinh thể phân lớp.
Họ cho biết: "Bằng cách hiểu được con đường phản ứng, chúng tôi có thể xác định các yếu tố thúc đẩy sự phát triển của các tinh thể LiCoO2 phân lớp. Đặc biệt, sự hiện diện của các phân tử nước trong nguyên liệu ban đầu làm tăng đáng kể độ kết tinh của sản phẩm cuối cùng".
Ngoài ra, nhóm nghiên cứu đã đo các đặc tính điện hóa của LiCoO2 phân lớp, cho thấy chúng chỉ kém hơn một chút so với LiCoO2 có bán trên thị trường được tổng hợp bằng phương pháp nhiệt độ cao truyền thống.
Các nhà nghiên cứu kết luận: "Công trình này là minh chứng thực nghiệm đầu tiên về tính ổn định nhiệt hóa học của lớp LiCoO2 trong môi trường nhiệt độ thấp. Quy trình dòng chất lỏng mà chúng tôi đã phát triển sẽ cho phép thực hiện các biện pháp tiết kiệm năng lượng trong các quy trình sản xuất gốm sứ khác nhau". là cải thiện quá trình dòng chất lỏng dựa trên sự hiểu biết của chúng ta về các con đường phản ứng".
Gần đây, một nhóm các nhà nghiên cứu từ Đại học Hokkaido và Đại học Kobe ở Nhật Bản đã phát triển một phương pháp mới có thể tổng hợp oxit lithium coban ở nhiệt độ thấp tới 300°C và chỉ trong 30 phút. Kết quả nghiên cứu mới nhất vừa được công bố trên tạp chí Hóa học vô cơ.
Cụ thể, nhóm nghiên cứu đã sử dụng coban hydroxit và lithium hydroxit làm nguyên liệu ban đầu, natri hydroxit hoặc kali hydroxit làm chất phụ gia, đồng thời tiến hành một loạt thí nghiệm có độ chính xác cao trong các điều kiện khác nhau để tổng hợp các tinh thể LiCoO2 phân lớp. Quá trình này được gọi là "quá trình dòng chất lỏng". Họ cũng có thể xác định các con đường phản ứng dẫn đến sự hình thành các tinh thể phân lớp.
Ngoài ra, nhóm nghiên cứu đã đo các đặc tính điện hóa của LiCoO2 phân lớp, cho thấy chúng chỉ kém hơn một chút so với LiCoO2 có bán trên thị trường được tổng hợp bằng phương pháp nhiệt độ cao truyền thống.
Các nhà nghiên cứu kết luận: "Công trình này là minh chứng thực nghiệm đầu tiên về tính ổn định nhiệt hóa học của lớp LiCoO2 trong môi trường nhiệt độ thấp. Quy trình dòng chất lỏng mà chúng tôi đã phát triển sẽ cho phép thực hiện các biện pháp tiết kiệm năng lượng trong các quy trình sản xuất gốm sứ khác nhau". là cải thiện quá trình dòng chất lỏng dựa trên sự hiểu biết của chúng ta về các con đường phản ứng".
