Công nghệ mới xoá tan nỗi lo tuổi thọ pin lithium-ion

Pin Lithium-ion được sử dụng phổ biến nhất trong xe điện, điện thoại thông minh và hầu hết công nghệ tiêu dùng.

Hầu hết người dùng điện thoại đều có thể cảm nhận pin điện thoại giảm chất lượng nhanh như thế nào chỉ sau vài năm. Điều tương tự cũng xảy ra với tất cả các loại pin lithium-ion, từ máy tính xách tay đến xe điện, mặc dù thời gian có thể khác nhau tùy thuộc vào kích thước của pin.

Nghiên cứu này đăng tải trên tạp chí khoa học Nature Communications cho thấy một loại pin lithium-ion có thể duy trì ổn định trong hơn 1.000 chu kỳ sạc và xả. Để so sánh, người dùng iPhone thường mong đợi điện thoại của mình có thể trải qua ít nhất 500 chu kỳ sạc trước khi chất lượng pin bắt đầu giảm đáng kể.

Các nhà khoa học đến từ trường đại học nói rằng công nghệ này có thể được sử dụng cho điện thoại thông minh, tuy nhiên pin EV (thiết bị di chuyển chạy bằng điện) sẽ là một bước tiến tiếp theo. Tesla Model 3, chiếc xe điện phổ biến nhất ở Úc, có thể xử lý khoảng 1.500 chu kỳ sạc trước khi sự xuống cấp của pin trở nên đáng chú ý.

Giáo sư Lianzhou Wang, thành viên nhóm nghiên cứu, công tác tại Trường Kỹ thuật Hóa học của ĐH Queensland và Viện Công nghệ nano & kỹ thuật sinh học Úc, cho biết: “Nghiên cứu này sử dụng công nghệ nano để cung cấp tuổi thọ dài hơn cho pin lithium-ion tiêu chuẩn, tăng thời gian sử dụng trước khi sự sụt giảm chất lượng trở nên rõ ràng. Pin sẽ được phủ một lớp bảo vệ tối thiểu với quy trình có thể mở rộng, mở đường cho việc triển khai các vật liệu điện áp cao dồi dào cho pin năng lượng cao thế hệ tiếp theo”.

“Chúng tôi đã thiết kế một lớp mỏng chức năng nguyên tử phát triển độc đáo trên bề mặt của một cực âm điện áp cao, là nguồn cung cấp các ion lithium và giúp ngăn vật liệu chế tạo pin bị phân hủy và mất đi khả năng sạc qua thời gian.”, giáo sư Wang nói thêm.

Sự xuống cấp của pin là một trong những mối quan tâm chính của người dùng đối với xe điện, tuy nhiên, nghiên cứu này có thể chấm dứt nỗi lo đó. Nếu tuổi thọ của pin lithium-ion có thể tăng gấp đôi, mối lo ngại về sự xuống cấp của pin gần như đã chấm dứt. Nhóm nghiên cứu tin tưởng rằng công nghệ nano sẽ được ứng dụng rộng rãi trong toàn ngành, bao gồm cả trong lĩnh vực điện tử tiêu dùng, xe điện và lĩnh vực lưu trữ năng lượng.

Công nghệ Lithium-ion dự kiến ​​sẽ trở nên quan trọng hơn trong những năm tới khi thế giới dần chuyển từ nhiên liệu hóa thạch trở lên sang năng lượng tái tạo. Các chuyên gia dự đoán rằng thế giới có thể sớm đối mặt với tình trạng thiếu hụt lithium.