Nhằm đưa ra được phương pháp tổng hợp các vật liệu điện cực TiO2 và TiO2 phủ carbon (TiO2@C) có cấu trúc dây nano bằng phương pháp thủy nhiệt; vật liệu bột NaxTiO2 và NaxTiO2 phủ carbon (NaxTiO2@C) bằng phương pháp phản ứng pha rắn; khảo sát được sự ảnh hưởng của điều kiện chế tạo như nhiệt độ, áp suất, thời gian ủ lên các đặc trưng cấu trúc của vật liệu bằng các phép phân tích XRD, SEM, TEM, TGA, XPS… từ đó tìm được điều kiện chế tạo tối ưu; đưa ra được qui trình chế tạo điện cực âm sử dụng vật liệu hoạt động là TiO2/NaxTiO2, chất tăng độ dẫn; chế tạo được linh kiện là viên pin sạc natri dạng đồng xu (kích thước đường kính tiêu chuẩn 20 mm, chiều cao 3.2 mm) sử dụng điện cực âm chế tạo được ở trên và khảo sát được tính chất điện hóa của pin sử dụng các phép phân tích CV, EIS, đường nạp xả ...và khảo sát được sự ảnh hưởng của kích thước và hình thái học của vật liệu TiO2/NaxTiO2 lên tính chất điện hóa của pin, TS. Nguyễn Văn Nghĩa và các cộng sự tại Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội, Bộ Xây dựng đã thực hiện đề tài: “Tổng hợp và khảo sát tính chất điện hóa của vật liệu TiO2 và natri titan ôxít NaxTiO2 ứng dụng trong linh kiện tích trữ năng lượng”.

Sau một thời gian thực hiện, đề tài đã thu được các kết quả như sau:

- Đã chế tạo được vật liệu TiO2/TiO2@C cấu trúc dây nano bằng phương pháp thủy nhiệt.

Tổng hợp được các dây nano TiO2/TiO2@C bằng phương pháp thủy nhiệt trong điều kiện nhiệt độ cao, áp suất cao, sử dụng thiết bị tạo mẫu Autoclave. tìm được điều kiện chế tạo ổn định các dây nano.

- Chế tạo được vật liệu Na2Ti3O7 bằng phương pháp phản ứng pha rắn.

Tổng hợp được vật liệu Na2Ti3O7 bằng phương pháp phản ứng pha rắn. Tìm được điều kiện chế tạo ổn định.

- Đã khảo sát được tính chất điện hóa của vật liệu TiO2/Na2Ti3O7 sử dụng làm điện cực âm trong pin ion natri.

Chế tạo được điện cực âm sử dụng sử dụng hỗn hợp các vật liệu TiO2, carbon black và PVDF, khảo sát tính chất điện hóa của điện cực trong pin NIBs.

Chế tạo điện cực âm sử dụng sử dụng hỗn hợp các vật liệu Na2Ti3O7, carbon black và PVDF, khảo sát tính chất điện hóa của điện cực trong pin NIBs.

- Chế tạo và khảo sát tính chất điện hóa của hỗn hợp ô xít NiCo2O4 và cacbon vô định hình ứng dụng làm điện cực âm của linh kiện tích trữ năng lượng (pin ion natri và siêu tụ)

Các kết quả nghiên cứu đã được công bố trên 02 tạp chí quốc tế thuộc danh mục ISI; 03 bài báo đăng trên tạp chí trong nước; 03 báo cáo tại các hội thảo quốc tế. Nhóm nghiên cứu cũng bổ sung thêm nội dung nghiên cứu đó là: "Nghiên cứu chế tạo và khảo sát tính chất điện hóa của hỗn hợp ô xít NiCo2O4 và cacbon vô định hình ứng dụng làm điện cực âm của linh kiện tích trữ năng lượng (pin ion natri và siêu tụ)". Nội dung nghiên cứu bổ sung phù hợp với hướng nghiên cứu chế tạo vật liệu điện cực cho linh kiện tích trữ năng lượng của đề tài.

Các kết quả nghiên cứu của đề tài góp phần hữu ích trong việc lựa chọn các vật liệu điện cực phù hợp để thương mại hóa pin ion natri trong tương lai.

Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu của Đề tài (Mã số /2021) tại Cục Thông tin khoa học và công nghệ quốc gia.

P.T.T (NASATI)