บทสรุปผู้บริหาร (Executive Summary) บทความเรื่อง Initial formaldehyde generation as a predictive marker for long-term stability of Ni-rich Li-ion batteries under abusive conditions "การเกิดฟอร์มาลดีไฮด์เริ่มต้นเป็นตัวชี้วัดการเสถียรภาพระยะยาวของแบตเต

บทสรุปผู้บริหาร (Executive Summary)

บทความเรื่อง Initial formaldehyde generation as a predictive marker for long-term stability of Ni-rich Li-ion batteries under abusive conditions "การเกิดฟอร์มาลดีไฮด์เริ่มต้นเป็นตัวชี้วัดการเสถียรภาพระยะยาวของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่มีนิกเกิลสูงภายใต้สภาวะที่ไม่เหมาะสม"
ทีมวิจัยของ Centre of Excellence for Energy Storage Technology, CEST สำรวจการใช้การเกิดฟอร์มาลดีไฮด์เป็นตัวบ่งชี้เบื้องต้นของการสลายตัวของอิเล็กโทรไลต์และการเสถียรภาพระยะยาวในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่มีนิกเกิลสูง การวิจัยนี้มีความสำคัญในการพัฒนาออกแบบแบตเตอรี่เพื่อประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือที่ดีขึ้น โดยเฉพาะภายใต้สภาวะที่ไม่เหมาะสมเช่น การชาร์จเกิน การปล่อยประจุเกิน และการชาร์จอย่างรวดเร็ว
ข้อค้นพบที่สำคัญ:
• ฟอร์มาลดีไฮด์เป็นตัวชี้วัดการทำนาย:
o ระดับฟอร์มาลดีไฮด์ที่สูงขึ้นในรอบแรกของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่มีนิกเกิลสูงสามารถทำนายปัญหาการเสถียรภาพระยะยาวได้
o วิธีการตรวจจับเบื้องต้นนี้ช่วยให้สามารถดำเนินการล่วงหน้าเพื่อบรรเทาการเสื่อมสภาพของความจุและการเสื่อมสภาพที่รวดเร็ว
• การสลายตัวของอิเล็กโทรไลต์:
o การเกิดฟอร์มาลดีไฮด์เกิดจากการลด CO2 ซึ่งเป็นผลพลอยได้จากการสลายตัวของอิเล็กโทรไลต์ที่ใช้คาร์บอเนต
o สภาวะการชาร์จเกินเพิ่มการผลิตฟอร์มาลดีไฮด์อย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งบ่งชี้ถึงการสลายตัวของอิเล็กโทรไลต์อย่างรวดเร็ว การปล่อยประจุเกินและการชาร์จอย่างรวดเร็วก็มีส่วนในการเกิดฟอร์มาลดีไฮด์แต่ในระดับที่น้อยกว่า
• เทคนิคการวัด:
o ใช้ NMR spectroscopy ในการวัดปริมาณฟอร์มาลดีไฮด์อย่างแม่นยำ ซึ่งช่วยปรับปรุงการประเมินสุขภาพของแบตเตอรี่
o การศึกษาผสมผสานการวิเคราะห์เชิงทดลองและการคำนวณเพื่อทำความเข้าใจกลไกการเกิดฟอร์มาลดีไฮด์
• ผลกระทบของสภาวะที่ไม่เหมาะสม:
o การจำลองสภาวะที่ไม่เหมาะสมต่าง ๆ เช่น การชาร์จเกิน การปล่อยประจุเกิน และการชาร์จอย่างรวดเร็ว แสดงให้เห็นถึงระดับการสลายตัวของอิเล็กโทรไลต์ที่แตกต่างกัน โดยการชาร์จเกินทำให้เกิดผลกระทบรุนแรงที่สุด
o ความเข้าใจในสภาวะเหล่านี้ช่วยในการพัฒนาระบบแบตเตอรี่ที่สามารถทนทานต่อสภาวะการทำงานที่รุนแรง
ผลกระทบต่อการออกแบบแบตเตอรี่:
• การออกแบบขั้นสูง:
o ข้อมูลจากการศึกษาสามารถสร้างแรงบันดาลใจในการออกแบบแบตเตอรี่ที่ลดการเกิดฟอร์มาลดีไฮด์ เพิ่มความเสถียรและความปลอดภัย
o การตรวจจับฟอร์มาลดีไฮด์อาจเป็นเครื่องมือที่มีคุณค่าในการประเมินสภาพสุขภาพของระบบแบตเตอรี่ขนาดใหญ่ เช่น รถยนต์ไฟฟ้าและระบบเก็บพลังงาน
สรุป:
การวิจัยนี้ชี้ให้เห็นถึงบทบาทที่สำคัญของฟอร์มาลดีไฮด์เป็นตัวบ่งชี้สากลสำหรับการสลายตัวของอิเล็กโทรไลต์ภายใต้สภาวะที่ไม่เหมาะสมและเป็นเครื่องมือทำนายการเสถียรภาพระยะยาวของแบตเตอรี่ ข้อมูลนี้นำเสนอพื้นฐานสำหรับการออกแบบระบบจัดเก็บพลังงานที่มีประสิทธิภาพ ทนทาน และน่าเชื่อถือ เน้นถึงความสำคัญของการตรวจจับเบื้องต้นในการรักษาประสิทธิภาพของแบตเตอรี่
Journal of Power Sources
Volume 611, 15 August 2024, 234770
https://www.sciencedirect.com/.../pii/S0378775324007225...
ขอบคุณแหล่งทุน
#PMUC #IRPC #PTT #VISTEC #EPPO