บทความโดย รศ. ดร.นงลักษณ์ มีทอง และคณะ
งานวิจัยนี้ได้พัฒนาการยืดอายุการใช้งาน และเพิ่มความปลอดภัยของแบตเตอรี่พลังงานสูงชนิดลิเธียมเมทัล (Lithium metal) และแบตเตอรี่ไร้ขั้วลบ (Anode free battery) โดยการใช้ พอลิเมอร์ผสมกับเซรามิกอนุภาคระดับนาโนเคลือบขั้วลบ ตัวเคลือบที่สังเคราะห์ขึ้นนั้นมีคุณสมบัติของ ค่าคงที่ไดอิเล็กตริกสูงช่วยให้การกระจายกระแสไฟฟ้าของขั้วลบสม่ำเสมอทั่วทั้งขั้ว ส่งผลให้เกิดการชาร์ทไฟนำพาลิเธียมไอออนจากขั้วบวก เคลือวางไปยังพื้นผิวของขั้วลบอย่างสม่ำเสมอ ป้องกันการเติมโตของลิเธียมที่แหลมคม (Lithium dendrite) ลดความเสี่ยงต่อการระเบิด และยืดอายุการใช้งานที่ยาวนานมากยิ่งขึ้น โดยการพัฒนานี้สามารถเพิ่มอายุการใช้งานได้ประมาณ 3 เท่าตัว ในการใช้กระแสไฟแรงถึง 1 mA/cm2 และความจุของแบตเตรี่อยู่ที่ 0.5 mAh/cm2
ในงานวิจัยนี้ เรามุ่งเน้นที่การพัฒนาชั้น SEI เทียม (Artificial solid electrolyte interphase) สำหรับโลหะลิเธียมพลังงานสูงที่ปราศจากเดนไดรต์ (Lithium dendrite) ในแบตเตอรี่พลังงานสูงชนิดลิเธียมเมทัล (Lithium metal) และแบตเตอรี่ไร้ขั้วลบ (Anode free battery) ในการศึกษานี้ เราใช้อนุภาคนาโน LiF (Lithium fluoride) ที่กระจายอยู่ใน PVDF (Polyvinylidenfluoride) และเคลือบบนขั้วลบของแบตเตอรี่ SEI เทียมสามารถไกด์การสะสม Li-ion ได้อย่างสม่ำเสมอโดยค่าคงที่ไดอิเล็กตริก(Dielectric constant) สูงของ SEI สามารถลดความหนาแน่นกระแสไฟในท้องถิ่น (Local current density) ของขั้วลบได้ ส่งผลให้ Li-ion เคลือบวางสม่ำเสมอทั่วทั้งพื้นผิว และปราศจากเดนไดรต์ เพิ่มความปลอดภัย และยืดอายุการใช้งานของแบตเตอรี่พลังงานสูงชนิดลิเธียมเมทัล (Lithium metal) และแบตเตอรี่ไร้ขั้วลบ (Anode free battery) โดยการพัฒนานี้สามารถเพิ่มอายุการใช้งานได้ประมาณ 3 เท่าตัว ในการใช้กระแสไฟแรงถึง 1 mA/cm2 และความจุของแบตเตรี่อยู่ที่ 0.5 mAh/cm2
