Chiều 20/3, tại Trường Đại học Khoa học tự nhiên, ĐHQG-HCM, nghiên cứu sinh (NCS) Vũ Tấn Phát đã bảo vệ thành công luận án tiến sĩ cấp cơ sở đào tạo Ngành Hóa lý thuyết và Hóa lý với đề tài “Nghiên cứu tổng hợp và đánh giá tính chất điện hóa các vật liệu trên cơ sở Silica ứng dụng làm điện cực âm cho pin sạc Lithium-ion và Sodium-ion”, dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS. TS. Trần Văn Mẫn và PGS.TS. Lê Mỹ Loan Phụng.
Luận án tập trung nghiên cứu phát triển các vật liệu trên cơ sở SiO₂ ứng dụng làm điện cực âm cho pin sạc Li-ion và Na-ion, hướng đến khắc phục các hạn chế như độ dẫn điện thấp, giãn nở thể tích lớn và độ ổn định kém của lớp SEI. Trên cơ sở đó, nghiên cứu sinh đã tổng hợp thành công vật liệu C/SiO₂ từ nguồn sinh khối vỏ trấu bằng phương pháp hoạt hóa hóa học, tạo cấu trúc xốp, chi phí thấp và thân thiện với môi trường. Việc biến tính vật liệu với graphene và nano bạc (AgNPs) giúp hình thành mạng dẫn điện liên tục, cải thiện đáng kể khả năng khuếch tán ion và hiệu suất điện hóa.
Kết quả nghiên cứu cho thấy các vật liệu đạt dung lượng cao, hiệu suất Coulombic ổn định trên 98% và khả năng chịu dòng tốt. Đồng thời, hệ điện giải được tối ưu hóa với muối LiPF₆ và phụ gia FEC cho độ ổn định điện hóa cao, góp phần nâng cao hiệu suất pin. Các vật liệu sau đó được ứng dụng lắp ráp thành pin hoàn chỉnh (full-cell) và pin dạng túi (pouch cell), cho thấy khả năng hoạt động ổn định và duy trì dung lượng tốt qua nhiều chu kỳ sạc – xả, chứng minh tiềm năng ứng dụng thực tiễn.
Bên cạnh đó, luận án cũng nghiên cứu vật liệu mới Mn₇O₈SiO₄ với cấu trúc ổn định và khả năng lưu trữ ion tốt, mở ra hướng phát triển các hệ vật liệu điện cực thế hệ tiếp theo. Các kết quả này không chỉ góp phần nâng cao hiệu quả sử dụng vật liệu SiO₂ mà còn hướng đến phát triển các giải pháp lưu trữ năng lượng bền vững, tận dụng nguồn sinh khối và thúc đẩy kinh tế tuần hoàn.
NCS. Vũ Tấn Phát được Hội đồng đánh giá cao về giá trị khoa học và khả năng ứng dụng thực tiễn của luận án, đồng thời hoàn thành vượt mức các chỉ tiêu đào tạo. Trong quá trình thực hiện, nghiên cứu sinh đã công bố 11 công trình khoa học, trong đó có 9 công trình quốc tế (7 bài là tác giả chính), 01 bài báo trong nước và 01 bằng sáng chế, khẳng định năng lực nghiên cứu và đóng góp học thuật nổi bật. Các kết quả đạt được của luận án góp phần bổ sung cơ sở khoa học cho việc phát triển vật liệu điện cực trên nền tảng silica, đồng thời mở ra triển vọng ứng dụng trong các hệ pin sạc thế hệ mới, phù hợp với xu hướng phát triển năng lượng xanh và bền vững.
Một số hình ảnh tại buổi bảo vệ luận án tiến sĩ
