ការលំបាកមួយក្នុងការកែច្នៃឡើងវិញគឺថា ការចំណាយលើសម្ភារៈខ្លួនវាទាប ហើយដំណើរការកែច្នៃឡើងវិញមិនថោកទេ។ បច្ចេកវិទ្យាថ្មីមួយសង្ឃឹមថានឹងជំរុញការកែច្នៃឡើងវិញនៃថ្មលីចូមដោយកាត់បន្ថយការចំណាយបន្ថែមទៀត និងការប្រើប្រាស់គ្រឿងផ្សំដែលមិនប៉ះពាល់ដល់បរិស្ថាន។

បច្ចេកទេសព្យាបាលថ្មីមួយអាចត្រឡប់សម្ភារៈ cathode ដែលប្រើរួចទៅសភាពដើមវិញ ដោយកាត់បន្ថយការចំណាយលើការកែច្នៃឡើងវិញ។ បង្កើតឡើងដោយ nanoengineers នៅសាកលវិទ្យាល័យកាលីហ្វ័រញ៉ា សាន់ឌីអាហ្គោ បច្ចេកវិទ្យានេះគឺមានភាពស្និទ្ធស្នាលនឹងបរិស្ថានជាងវិធីសាស្ត្រដែលបានប្រើនាពេលបច្ចុប្បន្ន។ វាប្រើប្រាស់វត្ថុធាតុដើមពណ៌បៃតង កាត់បន្ថយការប្រើប្រាស់ថាមពលពី 80 ទៅ 90 ភាគរយ និងកាត់បន្ថយការបំភាយឧស្ម័នផ្ទះកញ្ចក់ 75 ភាគរយ។

អ្នកស្រាវជ្រាវបានរៀបរាប់លម្អិតអំពីការងាររបស់ពួកគេនៅក្នុងក្រដាសមួយដែលបានបោះពុម្ពនៅថ្ងៃទី 12 ខែវិច្ឆិកានៅ Joule ។

បច្ចេកទេសនេះគឺល្អជាពិសេសសម្រាប់ cathodes ដែលធ្វើពីលីចូមដែកផូស្វាត (LFP) ។ អាគុយ LFP cathode មានតម្លៃថោកជាងអាគុយលីចូមផ្សេងទៀត ព្រោះវាមិនប្រើលោហៈដ៏មានតម្លៃដូចជា cobalt ឬ nickel ទេ។ ថ្ម LFP ក៏ប្រើប្រាស់បានយូរ និងមានសុវត្ថិភាពជាងមុនផងដែរ។ ពួកវាត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងឧបករណ៍ថាមពល ឡានក្រុងអគ្គិសនី និងបណ្តាញអគ្គិសនី។ Tesla Model 3 ក៏ប្រើថ្ម LFP ផងដែរ។

លោក Zheng Chen សាស្ត្រាចារ្យផ្នែក nanoengineering នៅសាកលវិទ្យាល័យ California ទីក្រុង San Diego បាននិយាយថា “ដោយពិចារណាលើគុណសម្បត្តិទាំងនេះ ថ្ម LFP នឹងមានគុណសម្បត្តិប្រកួតប្រជែងជាងអាគុយលីចូមផ្សេងទៀតនៅលើទីផ្សារ” ។

តើមានបញ្ហាអ្វីទេ? “វាមិនមានតម្លៃទេក្នុងការកែច្នៃថ្មទាំងនេះឡើងវិញ។” លោក Chen បាននិយាយថា “វាប្រឈមមុខនឹងបញ្ហាដូចគ្នាទៅនឹងផ្លាស្ទិច — សម្ភារៈខ្លួនវាមានតម្លៃថោក ប៉ុន្តែវិធីកែច្នៃវាមិនថោកទេ” ។

បច្ចេកវិទ្យាកែច្នៃថ្មីដែលបង្កើតឡើងដោយ Chen និងក្រុមរបស់គាត់អាចកាត់បន្ថយការចំណាយទាំងនេះ។ បច្ចេកវិទ្យានេះដំណើរការនៅសីតុណ្ហភាពទាប (60 ទៅ 80 អង្សាសេ) និងសម្ពាធបរិយាកាស ដូច្នេះវាស៊ីភ្លើងតិចជាងវិធីសាស្ត្រផ្សេងទៀត។ លើសពីនេះ សារធាតុគីមីដែលវាប្រើ ដូចជា លីចូម អាសូត ទឹក និងអាស៊ីតក្រូចឆ្មា មានតម្លៃថោក និងស្រាល។

“ដំណើរការកែច្នៃឡើងវិញទាំងមូលត្រូវបានអនុវត្តក្រោមលក្ខខណ្ឌសុវត្ថិភាពខ្លាំង ដូច្នេះយើងមិនត្រូវការវិធានការសុវត្ថិភាពពិសេស ឬឧបករណ៍ពិសេសណាមួយឡើយ” Pan Xu ដែលជាអ្នកដឹកនាំការស្រាវជ្រាវ និងជាអ្នកស្រាវជ្រាវក្រោយបណ្ឌិតនៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍ Chen បាននិយាយ។ នោះហើយជាមូលហេតុដែលការចំណាយលើការកែច្នៃថ្មរបស់យើងមានកម្រិតទាប។ ”

ដំបូង អ្នកស្រាវជ្រាវបានកែច្នៃថ្ម LFP រហូតដល់ពួកគេបាត់បង់ពាក់កណ្តាលនៃសមត្ថភាពផ្ទុករបស់ពួកគេ។ បន្ទាប់មកពួកគេបានផ្តាច់ថ្ម ប្រមូលម្សៅ cathode របស់វា ហើយត្រាំវានៅក្នុងដំណោះស្រាយនៃអំបិលលីចូម និងអាស៊ីតនៃក្រូចឆ្មា។ បន្ទាប់​មក​ពួក​គេ​បាន​លាង​ទឹក​សូលុយស្យុង​ហើយ​ទុក​ឱ្យ​ម្សៅ​ស្ងួត​មុន​នឹង​យក​ទៅ​កំដៅ​វា។

អ្នកស្រាវជ្រាវបានប្រើម្សៅដើម្បីបង្កើត cathodes ថ្មីដែលត្រូវបានសាកល្បងនៅក្នុងកោសិកា Button និងកោសិកាថង់។ ដំណើរការគីមី សមាសធាតុគីមី និងរចនាសម្ព័ន្ធរបស់វាត្រូវបានស្ដារឡើងវិញទាំងស្រុងទៅសភាពដើម។

នៅពេលដែលថ្មបន្តត្រូវបានកែច្នៃឡើងវិញ cathode ឆ្លងកាត់ការផ្លាស់ប្តូររចនាសម្ព័ន្ធសំខាន់ៗចំនួនពីរដែលកាត់បន្ថយដំណើរការរបស់វា។ ទីមួយគឺការបាត់បង់អ៊ីយ៉ុងលីចូមដែលបង្កើតជាមោឃៈនៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធ cathode ។ ទីពីរ ការផ្លាស់ប្តូររចនាសម្ព័ន្ធមួយផ្សេងទៀតបានកើតឡើងនៅពេលដែលអ៊ីយ៉ុងដែក និងលីចូមនៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់ផ្លាស់ប្តូរកន្លែង។ នៅពេលដែលវាកើតឡើង អ៊ីយ៉ុងមិនអាចប្តូរមកវិញបានយ៉ាងងាយទេ ដូច្នេះអ៊ីយ៉ុងលីចូមជាប់គាំង និងមិនអាចឆ្លងកាត់ថ្មបានទេ។

វិធីសាស្រ្តនៃការព្យាបាលដែលបានស្នើឡើងក្នុងការសិក្សានេះដំបូងបង្អស់ បំពេញបន្ថែមអ៊ីយ៉ុងលីចូម ដូច្នេះអ៊ីយ៉ុងដែក និងអ៊ីយ៉ុងលីចូមអាចផ្លាស់ប្តូរបានយ៉ាងងាយស្រួលត្រឡប់ទៅទីតាំងដើមវិញ ដោយហេតុនេះអាចស្ដាររចនាសម្ព័ន្ធ cathode ឡើងវិញ។ ជំហ៊ានទីពីរគឺត្រូវប្រើអាស៊ីតក្រូចឆ្មាដែលដើរតួជាភ្នាក់ងារកាត់បន្ថយក្នុងការបរិច្ចាគអេឡិចត្រុងទៅសារធាតុមួយទៀត។ វាផ្ទេរអេឡិចត្រុងទៅអ៊ីយ៉ុងដែកកាត់បន្ថយបន្ទុកវិជ្ជមានរបស់វា។ នេះកាត់បន្ថយការច្រានចោលអេឡិចត្រុង និងការពារអ៊ីយ៉ុងដែកពីការត្រឡប់ទៅទីតាំងដើមរបស់ពួកគេនៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់ ខណៈពេលដែលបញ្ចេញអ៊ីយ៉ុងលីចូមត្រឡប់ទៅក្នុងវដ្តវិញ។

ខណៈពេលដែលការប្រើប្រាស់ថាមពលសរុបនៃដំណើរការកែឆ្នៃមានកម្រិតទាប អ្នកស្រាវជ្រាវបាននិយាយថា ការស្រាវជ្រាវបន្ថែមគឺត្រូវការជាចាំបាច់លើផ្នែកដឹកជញ្ជូននៃការប្រមូល ដឹកជញ្ជូន និងការចោលថ្មក្នុងបរិមាណដ៏ច្រើន។

“បញ្ហា​ប្រឈម​បន្ទាប់​គឺ​ការ​ស្វែង​យល់​ពី​របៀប​ធ្វើ​ឲ្យ​ដំណើរការ​ភ័ស្តុភារ​ទាំង​នេះ​មាន​ប្រសិទ្ធភាព។” Chen បាននិយាយថា “វានឹងនាំមកនូវបច្ចេកវិទ្យាកែច្នៃឡើងវិញរបស់យើងមួយជំហានកាន់តែខិតជិតទៅនឹងកម្មវិធីឧស្សាហកម្ម” ។