แบตเตอรี่ลิเทียมไอออน (Lithium-Ion Batteries: LIBs) เป็นอุปกรณ์กักเก็บพลังงานที่มีการใช้งานอย่างแพร่หลาย เนื่องจากมีความหนาแน่นพลังงานสูง ประสิทธิภาพการกักเก็บและจ่ายพลังงานสูง และมีอายุการใช้งานยาวนาน จากการเติบโตอย่างรวดเร็วของอุตสาหกรรมยานยนต์ไฟฟ้าและระบบพลังงานหมุนเวียน การพัฒนาสมรรถนะ ความปลอดภัย ความทนทาน และการลดต้นทุนของแบตเตอรี่จึงเป็นสิ่งสำคัญ เพื่อตอบสนองต่อความต้องการเทคโนโลยีกักเก็บพลังงานที่ยั่งยืนซึ่งเพิ่มสูงขึ้นอย่างต่อเนื่อง

ปัจจัยสำคัญประการหนึ่งในการบรรลุเป้าหมายดังกล่าวคือการออกแบบและปรับปรุงโครงสร้างขั้วไฟฟ้ารูพรุน (Porous Electrodes) ให้มีความเหมาะสม เนื่องจากเป็นบริเวณที่เกิดปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้าและการขนส่งลิเทียมไอออน ปฏิสัมพันธ์อันซับซ้อนระหว่างจลนพลศาสตร์ของปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้า การขนส่งไอออนและอิเล็กตรอน การถ่ายเทความร้อน และการเสื่อมสภาพของวัสดุ ล้วนมีอิทธิพลอย่างมากต่อสมรรถนะของแบตเตอรี่ โดยเฉพาะภายใต้สภาวะการชาร์จอย่างรวดเร็ว (Fast Charging) และการทำงานที่ต้องการกำลังไฟฟ้าสูง (High-Power Operation)

ห้องปฏิบัติการของเรามุ่งศึกษาปรากฏการณ์พื้นฐานด้านการขนส่งและเคมีไฟฟ้าที่ควบคุมสมรรถนะและการเสื่อมสภาพของแบตเตอรี่ลิเทียมไอออน ควบคู่ไปกับการออกแบบวัสดุและโครงสร้างขั้วไฟฟ้าเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการกักเก็บพลังงาน งานวิจัยของเราครอบคลุมตั้งแต่การวิเคราะห์คุณลักษณะของวัสดุ (Material Characterization) การออกแบบโครงสร้างขั้วไฟฟ้า การสร้างแบบจำลองทางเคมีไฟฟ้าและความร้อน ตลอดจนการทดสอบและวิเคราะห์สมรรถนะของแบตเตอรี่ โดยมีเป้าหมายเพื่อพัฒนาระบบกักเก็บพลังงานที่มีความปลอดภัยสูงขึ้น มีประสิทธิภาพดีขึ้น และมีอายุการใช้งานยาวนานยิ่งขึ้น

Lithium-ion batteries (LIBs) are widely used energy storage devices characterized by high energy density, high energy efficiency, and long cycle life. With the rapid growth of electric vehicles and renewable energy systems, further improvements in battery performance, safety, durability, and cost are essential to meet the increasing demands for sustainable energy storage technologies.

A key to achieving these goals lies in the design and optimization of porous electrodes, where electrochemical reactions and lithium-ion transport take place. The complex interactions among electrochemical kinetics, ion and electron transport, heat transfer, and material degradation strongly influence battery performance, particularly under fast-charging and high-power operating conditions.

Our laboratory focuses on understanding the fundamental transport and electrochemical phenomena governing lithium-ion battery performance and degradation, as well as designing electrode materials and structures to enhance energy storage capabilities. We conduct comprehensive research spanning material characterization, electrode structural design, electrochemical and thermal modeling, and battery performance evaluation and analysis, with the aim of developing safer, more efficient, and longer-lasting energy storage systems.