Dung lượng của pin lithium ion hiện đang sử dụng là khoảng 100 - 240 Wh / kg và pin có thể sạc lại được với dung lượng cao hơn dự kiến. Hơn nữa, sẽ có thể tạo ra pin an toàn hơn vì pin lithium ion dễ cháy do chất điện phân dễ cháy của nó. Theo đó, tất cả pin lithium ion thể rắn là lý tưởng vì nó phản ứng mạnh và an toàn. Công nghệ quan trọng nhất đối với loại pin lithium ion ở thể rắn hoàn toàn này là tạo ra chất điện phân rắn trong đó ion lithium có thể di chuyển và truyền điện giữa cực âm và cực dương trong quá trình phản ứng điện hóa.
Do đó, Công ty Green Science Alliance đã tập trung vào chất điện phân rắn dựa trên oxit vì chúng ổn định hơn, phản ứng mạnh hơn, có khả năng mở rộng sản xuất hơn so với sulfide. Chất điện phân rắn oxit chủ yếu bao gồm Li1.3Al0.3Ti1.7 (PO4) 3 (LATP) là loại NASICON, La0.34Li0.51TiO3 là loại perovskite và Li7La3Zr2O12 (LLZO) là loại garnet. Đặc biệt LLZO cho thấy độ dẫn điện cao từ 10-4 đến 10-3 Scm-1 (giá trị lý thuyết) ngay cả ở nhiệt độ phòng. Ngoài ra, LLZO là chất điện phân rắn dựa trên oxit bền vững duy nhất chống lại kim loại Li. LLZO có cấu trúc hình khối và độ dẫn điện không cao ở nhiệt độ phòng. Tuy nhiên, nó có thể cao hơn bằng cách pha tạp với một lượng nhỏ kim loại như Al, Nb và Ta, bằng cách ổn định cấu trúc lập phương. Về vấn đề này, Green Science Alliance Co., Ltd. đã tổng hợp thành công LLZO pha tạp kim loại có độ dẫn điện thậm chí còn cao hơn.
Green Science Alliance cũng tổng hợp nhiều loại điện cực khác nhau và có thể chế tạo pin lithium ion quy mô thử nghiệm nhỏ sử dụng phép đo điện hóa. Vì vậy, các loại điện cực khác nhau và chất điện phân ion lỏng có thể được tổng hợp riêng và kết hợp với LLZO hiện đang được phát triển bởi công ty. Công ty đang cố gắng tạo ra pin lithium ion thế hệ tiếp theo bao gồm các loại pin lithium ion thể rắn.
Công ty sẽ phân tích vật liệu và chế tạo pin với các quy trình phân tích như đo điện hóa, mẫu nhiễu xạ tia X và kính hiển vi điện tử, v.v. Lần này, công ty sẽ bắt đầu cung cấp mẫu bột, mực LLZO.
Kích thước của bột LLZO lớn hơn vài micro mét khi tổng hợp mặc dù chúng có thể nhỏ tới 400 - 500 nm với công nghệ phân tán kích thước nano và trong tương lai, sẽ chuẩn bị ra mắt LLZO có kích thước còn nhỏ hơn. Chất điện phân rắn loại Garnet Li7La3Zr2O12 (LLZO) dành cho pin lithium ion. Tất cả pin lithium ion trạng thái rắn được làm bằng LLZO.
ĐẶC ĐIỂM CÔNG NGHỆ
Giải pháp công nghệ này được lưu giữ hoặc cải tiến Lĩnh vực công nghệ: Lưu trữ năng lượng Công nghệ đã được phát triển và triển khai tại Nhật Bản Những lợi ích Thế mạnh của công ty là đã tổng hợp được điện cực thế hệ tiếp theo, chất điện phân, chất điện phân rắn và pin lithium ion cũng như thực hiện được việc đo lường và phân tích điện hóa. Ngoài ra, chất điện phân rắn LLZO này có kích thước và trở kháng nhỏ hơn nên tạo ra dung lượng của pin lớn hơn.
TÌNH TRẠNG PHÁT TRIỂN Mức độ sẵn sàng: (TRL) Giới thiệu/Thông qua/ Thương mại hóa công nghệ sớm: (TRL 8)
Nguồn: https://wipogreen.wipo.int/