กระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีภาษาไทยEnglish
หน้าหลัก ข่าวสารหน่วยงาน แสงซินโครตรอน ไขความลับ! แบตเตอรี่ชนิดลิเทียมยุคใหม่ ล้ำกว่าเดิม

แสงซินโครตรอน ไขความลับ! แบตเตอรี่ชนิดลิเทียมยุคใหม่ ล้ำกว่าเดิม

พิมพ์ PDF



 

    แบตเตอรี่ชนิดลิเทียมไอออน เป็นอุปกรณ์กักเก็บพลังงานไฟฟ้าที่มีความสำคัญอย่างยิ่งต่ออุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้องกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบพกพา อุตสาหกรรมยานยนต์ไฟฟ้า รวมถึงสามารถใช้กักเก็บพลังงานจากแหล่งพลังงานหมุนเวียน เช่น ลม แสงแดด เป็นต้น  ส่วนประกอบหลักที่สำคัญที่สุดในแบตเตอรี่ชนิดนี้ คือ วัสดุที่ใช้ทำขั้วไฟฟ้าแคโทด (ในวงการแบตเตอรี่ เรียกขั้วไฟฟ้านี้ว่า ขั้วบวก) 

         
             ผศ.ดร.นงลักษณ์ มีทอง อาจารย์ประจำภาควิชาฟิสิกส์ มหาวิยาลัยขอนแก่น หัวหน้าทีมวิจัย กล่าวว่า “วัสดุที่ได้รับความสนใจและมีแนวโน้มที่จะถูกใช้ในทางอุตสาหกรรมเพื่อผลิตเป็นขั้วไฟฟ้าแคโทด ในแบตเตอรี่ชนิดลิเทียมไอออนสูงขึ้นเรื่อยๆ คือ วัสดุโอลิวีน  (LiMPO4 โดยที่ M คือ Fe, Mn, Co เป็นต้น ซึ่งหมายถึง เหล็ก แมงกานีส และโคบอลท์ ตามลำดับ) คุณสมบัติที่โดดเด่นของวัสดุโอลิวีน โดยเฉพาะ LiFePO4 คือ สามารถผลิตได้จากวัตถุดิบที่มีราคาถูกกว่าวัสดุเดิม (LiCoO2) ถึง 4 เท่า มีความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมสูง มีความเป็นพิษต่ำ มีความเสถียรสูง และมีความปลอดภัยสูง จึงเหมาะกับการนำไปใช้ในอุตสาหกรรมยานยนต์ไฟฟ้าและกักเก็บพลังงานหมุนเวียน ซึ่งจำเป็นต้องใช้วัสดุในปริมาณมากๆ อย่างไรก็ดีวัสดุชนิดนี้ มีพฤติกรรมการเปลี่ยนเฟสขณะใช้งานที่ซับซ้อน และขึ้นกับปัจจัยหลายอย่าง เช่น ระยะเวลาในการอัดและคายพลังงาน อัตรากระแสไฟฟ้าที่ใช้ และขนาดอนุภาคของวัสดุ เป็นต้น"
          “ในการทำการทดลองที่สถาบันวิจัยแสงซินโครตรอน ณ ระบบลำเลียงแสงที่ 2.2 ในครั้งนี้ ทีมงานของสถาบันฯ และศูนย์วิจัยนาโนเทคโนโลยีบูรณาการ ภาควิชาฟิสิกส์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยขอนแก่น ได้ใช้แสงซินโครตรอนศึกษาการเปลี่ยนแปลงเฟสของวัสดุโอลิวีนในขณะที่ทำการอัดและคายประจุ  ภายใต้สภาวะการใช้งานจริงต่างๆของแบตเตอรี่ พบว่า วัสดุโอลิวีนขนาด 40-50 นาโนเมตร มีการเปลี่ยนแปลงเฟสที่ขึ้นอยู่กับอัตราเร็วในการอัดและคายประจุ โดยวัสดุที่มีประสิทธิภาพสูง จะมีการเปลี่ยนเฟสที่เกี่ยวข้องกับการเกิดโครงสร้างกึ่งเสถียร (Metastable) ที่สามารถเปลี่ยนเฟสต่อไปเป็นโครงสร้างผลึกที่เสถียรยิ่งขึ้นได้ โดยความรู้ที่ได้จะมีประโยชน์ต่อการออกแบบการใช้งานวัสดุโอลิวีนและวัสดุสำหรับทำขั้วไฟฟ้าชนิดอื่นที่มีพฤติกรรมลักษณะเดียวกันได้อย่างมีประสิทธิภาพ มีระยะเวลาในการใช้งานที่ยาวนาน และคุ้มค่าต่อการลงทุน” ผศ.ดร.นงลักษณ์ กล่าวในตอนท้าย

          

                                                   ผศ.ดร.นงลักษณ์ มีทอง อาจารย์ประจำภาควิชาฟิสิกส์ มหาวิยาลัยขอนแก่น

              ผลงานวิจัยนี้ ได้รับพิจารณาให้ตีพิมพ์ในวารสารนานาชาติ ที่มีค่าผลกระทบ (Impact Factor = 16.146) สูง โดยเป็นผลงานที่ทำในประเทศไทยทั้งหมด โดยอาศัยแสงซินโครตรอน ณ ห้องปฏิบัติการแสงสยาม จ.นครราชสีมา นอกจากนี้ทีมวิจัย ยังได้รับคัดเลือกให้ออกแบบหน้าปกหลังของวารสาร Advanced Energy Materials ฉบับเดือนสิงหาคม 2558 ที่ตีพิมพ์ผลงานวิจัยนี้อีกด้วย โดยได้รับความอนุเคราะห์ออกแบบจาก ดร.ธีระพงษ์ พวงมะลิ และ คุณสุชาติ เทพภูเขียว คณะวิทยาศาสตร์มหาวิทยาลัยขอนแก่น จากผลงานในครั้งนี้ ส่งผลให้ ผศ.ดร.นงลักษณ์ มีทอง หัวหน้าทีมวิจัย ได้รับโล่พระราชทานนักวิทยาศาสตร์รุ่นใหม่ ประจำปี 2558 จากสมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี อีกทั้งยังได้รับคัดเลือกให้รับรางวัลผู้ใช้แสงซินโครตรอนดีเด่น ภาควิชาการ ประจำปี 2558 จาก รศ.ดร. วีระพงษ์ แพสุวรรณ ปลัดกระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ณ อิมแพ็คอารีน่า เมืองทองธานี เมื่อวันที่ 26 กุมภาพันธ์ 2559 ที่ผ่านมา





ข่าวโดย : สถาบันวิจัยแสงซินโครตรอน (องค์การมหาชน) (สซ.)

เผยแพร่ข่าว : นางสาวนฤมล รัตนสุวรรณ์ 

กลุ่มงานประชาสัมพันธ์  กระทรวงวิทยาศาตร์และเทคโนโลยี

โทร. 02 333 3728-3732  โทรสาร 02 333 3834

E-Mail :      อีเมลนี้จะถูกป้องกันจากสแปมบอท แต่คุณต้องเปิดการใช้งานจาวาสคริปก่อน   Facebook : sciencethailand

 
หน่วยงานในสังกัดกระทรวง
สำนักงานรัฐมนตรี สำนักงานปลัดกระทรวง กรมวิทยาศาสตร์บริการ สำนักงานปรมาณูเพื่อสันติ สถาบันมาตรวิทยาแห่งชาติ สถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศไทย สำนักงานพัฒนาเทคโนโลยีอวกาศและภูมิสารสนเทศ(องค์การมหาชน) สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ องค์การพิพิธภัณฑ์วิทยาศาสตร์แห่งชาติ สถาบันเทคโนโลยีนิวเคลียร์แห่งชาติ(องค์การมหาชน) สำนักงานคณะกรรมการนโยบายวิทยาศาสตร์เทคโนโลยีและนวัตกรรมแห่งชาติ สถาบันวิจัยแสงซินโครตรอน(องค์การมหาชน) สถาบันสารสนเทศทรัพยากรน้ำและการเกษตร(องค์การมหาชน) สถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ(องค์การมหาชน) สำนักงานนวัตกรรมแห่งชาติ ศูนย์ความเป็นเลิศด้านชีววิทยาศาสตร์(องค์การมหาชน)

กระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (วท.)
เป็นหน่วยงานของรัฐที่จัดตั้งขึ้นเพื่อการพัฒนาวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และนวัตกรรม สร้างความสามารถในการแข่งขันของประเทศอย่างยั่งยืน ไม่ได้มีวัตถุประสงค์เพื่อแสวงหากำไร
หากท่านพบว่ามีข้อมูลใดๆ ที่ละเมิดทรัพย์สินทางปัญญาปรากฏอยู่ในเว็บไซต์ของกระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
โปรดแจ้งให้ทราบเพื่อดำเนินการแก้ปัญหาดังกล่าวโดยเร็วที่สุดต่อไป