VINIF.2020.NCUD.DA039 – Ứng dụng quy trình tổng hợp vật liệu điện cực từ vỏ trấu để sản xuất thử nghiệm pin sạc Li-ion 4 V dạng cúc áo (coin cell) và dạng túi (pouch cell)

Chủ nhiệm dự án
PGS.TS Lê Mỹ Loan Phụng
Tổ chức chủ trì
Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM

Vật liệu Silica được tổng hợp từ vỏ trấu (từ huyện Tân Trụ, tỉnh Long An, Việt Nam) theo quy trình nung khí trơ và kích hoạt bề mặt vật liệu bằng KOH. Đây là quy trình tổng hợp đơn giản, chi phí thấp vì toàn bộ lượng tro trấu thành phẩm được nghiên cứu sử dụng làm cực âm cho pin sạc Li-ion. Dựa vào các kết quả nghiên cứu hiện tại, vật liệu silica có triển vọng thay thế hoàn toàn vật liệu Graphite thương mại về giá thành cũng như về hiệu quả sử dụng. Chính vì vậy, việc ứng dụng sản xuất thử nghiệm các dòng pin sạc Li-ion sử dụng vật liệu anode silica tổng hợp từ vỏ trấu đều rất khả thi để tạo ra các dạng pin Li-ion cúc áo sử dụng trong các linh kiện điện tử (đồng hồ, máy tính cá nhân, etc…) hay dạng pin sạc Li-ion dạng túi (điện thoại, các thiết bị sử điện nhỏ gọn).

Kết quả đầu ra dự kiến:

  • 03 bài báo khoa học Quốc tế trên các Tạp chí uy tín thuộc danh mục SCI hay SCIE, 03 bài báo khoa học trong nước.
  • Báo cáo về quy trình sản xuất vật liệu silica từ vỏ trấu sử dụng làm điện cực cho pin sạc Li-ion.

Các sản phẩm pin thương mại Li-ion cúc áo, pin túi Li-ion thử nghiệm theo chuẩn pin công nghiệp phù hợp cho ứng dụng trong thiết bị điện tử di động.

PGS.TS Lê Mỹ Loan Phụng (CNDA) có 6 năm học tập nghiên cứu trong lĩnh vực pin sạc (CNDA hoàn thành chương trình thạc sĩ, tiến sĩ và sau tiến sĩ tại Pháp), 9 năm làm việc thực hiện các đề tài liên quan chủ yếu thuộc lĩnh vực pin điện hóa như: Nghiên cứu vật liệu điện cực dương cho nguồn điện hóa học (pin sơ cấp, pin sạc Li-ion), nghiên cứu chất điện giải (dung môi, chất lỏng ion) cho nguồn điện hóa học, nghiên cứu màng polymer làm màng ngăn trong pin sạc, pin nhiên liệu, pin nhiên liệu sử dụng hydro (PEMFC) hay dạng oxit rắn (SOFC). Ngoài ra CNDA được mời tham gia nghiên cứu ngắn hạn (3 lần) tại Viện nghiên cứu Hóa học Vật liệu và Kỹ thuật – Đại học Kyushu, Nhật Bản về dự án các chất điện giải cho pin, nghiên cứu trong dự án Pin 500 kWh (Consortium Batt500) và dự án phát triển vật liệu tiên tiến cho pin (Consortium Battery Material Research) tại PTN Quốc gia Pacific Northwest (Mỹ). CNDA đã tham gia và chủ nhiệm thực hiện 09 đề tài nghiên cứu, công bố 41 bài báo quốc tế và 40 bài báo trong nước và tham gia nhiều hội nghị hội thảo trong nước. CNDA vinh dự được nhận được bằng khen của Thủ tướng chính phủ vì đã có thành tích trong công tác, góp phần vào sự nghiệp xây dựng chủ nghĩa xã hội và bảo vệ Tổ quốc năm 2019 và nhiều giải thưởng cá nhân về thành tích công bố Xuất sắc toàn ĐHQG-HCM trong nhiều năm, nhận nhiều giải thưởng và học bổng giá trị từ nhiều tổ chức có danh tiếng.

Chủ nhiệm dự án
PGS.TS Lê Mỹ Loan Phụng
Tổ chức chủ trì
Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM

Tags

Tiến độ dự kiến
01/05/2020
30/11/2020
Giai đoạn 1

+ Nghiệm thu 1000 gram vật liệu silica/C.
+ Kết quả đánh giá hình thái và cấu trúc vật liệu, bao gồm các kết quả: SEM, TEM, XRD, Raman, EDX, AAS
+ Nộp đăng kí sáng chế quy trình tổng hợp vật liệu điện cực âm
+ Công bố 01 bài báo trong nước.

01/04/2021
Giai đoạn 2

+ Sơ đồ khối mô tả quy trình tạo màng và chất lượng màng điện cực.
+ Kết quả khảo sát tính chất điện hóa vật liệu: Quét thế vòng tuần hoàn, phóng sạc dòng cố định, phóng sạc thay đổi tốc độ dòng, tính toán hệ số khuyếch tán ion.
+ Kết quả phổ tổng trở điện hóa xác định điện trở của pin
+ Lắp ráp 25 pin cúc áo hoàn chỉnh.
+ Quy trình lắp ráp pin cúc áo hoàn chỉnh
+ Công bố 01 bài báo trong nước, 01 bài báo quốc tế.

01/11/2021
Giai đoạn 3

+ Lắp ráp 25 pin cúc áo hoàn chỉnh.
+ Kết quả khảo sát các tính năng của pin: điện thế, dung lượng, năng lượng, công suất, điện trở, dung lượng phóng sạc, hiệu suất phóng sạc, số chu kì phóng sạc đạt được của các pin hoàn chỉnh ở các chế độ phóng – sạc khác nhau.
+ Dự đoán cơ chế hình thành lớp SEI trên bề mặt điện cực silica/C.
+ Công bố 01 bài báo trong nước, 01 bài báo quốc tế..

30/04/2022
Giai đoạn 4

+ Quy trình lắp ráp pin túi.
+ Lắp ráp 50 pin túi hoàn chỉnh
+ Kết quả khảo sát các tính năng của pin: điện thế, dung lượng, năng lượng, công suất, điện trở, dung lượng phóng sạc, hiệu suất phóng sạc, số chu kì phóng sạc đạt được của các pin hoàn chỉnh ở các chế độ phóng – sạc khác nhau.
+ Công bố 01 bài báo quốc tế.

Tags