Vật liệu mới giúp pin lithium ion an toàn hơn, sạc nhanh hơn
(QNO) - Các nhà nghiên cứu tại Đại học Cambridge đã phát hiện vật liệu có tên khoa học niobium tungsten oxides tạo thành các cấu trúc vi mô cho phép các ion lithium chảy qua chúng với tốc độ cao hơn nhiều so với công nghệ hiện tại. Phát hiện này có thể là chìa khóa để xây dựng các tế bào lithium-ion thế hệ tiếp theo cho phép pin sạc đầy chỉ tốn vài phút và không dễ bị quá nóng.
 |
Pin Lithium-ion là một sự đổi mới tuyệt vời kể từ khi được giới thiệu vào đầu những năm 1990, nhưng mật độ năng lượng của chúng chỉ được cải thiện từ 3 đến 4% mỗi năm, chậm hơn nhiều so với nhu cầu điện tử tiêu dùng. Hơn nữa, những cải tiến này thường đến từ việc tối ưu hóa các vật liệu đóng gói thay vì chính các điện cực, trong một chiến lược ít khắc phục một nhược điểm vốn có khác của công nghệ pin này là tốc độ sạc chậm.
Để cải thiện tốc độ sạc, người ta phải cải thiện tốc độ mà các ion lithium được sạc điện di chuyển từ dương sang điện cực âm. Trong quá khứ, các nhà khoa học đã cố gắng để đạt được điều này bằng cách xây dựng các cấu trúc nano đặc biệt bên trong các điện cực, thường với mục tiêu giảm khoảng cách mà các ion lithium phải di chuyển. Nhưng sản xuất loại hạt nano này khá phức tạp, tốn kém và chúng cũng tạo ra các phản ứng hóa học không mong muốn làm rút ngắn tuổi thọ của pin.
Vì vậy, các nhà nghiên cứu tại Đại học Cambridge đã đi một con đường khác, chọn các hạt lớn hơn với cấu trúc giống như cột cứng, mở cho phép các ion lithium không bị cản trở và đi qua với số lượng lớn, cải thiện lưu lượng của chúng.
Trang Newatlas cho biết vật liệu điện cực mới có thể là một sự thay thế an toàn hơn. Các điện cực âm trong hầu hết các pin lithium-ion được làm bằng graphit, đặc biệt khi được sạc ở mức cao, có thể tạo thành các sợi dây, sợi lithium siêu nhỏ có thể làm ngắn mạch và quá nóng, thậm chí là bốc cháy. Các điện cực mới không bị vấn đề đó.
Niobium tungsten oxides được đánh giá là dễ sản xuất và không yêu cầu hóa chất bổ sung hoặc dung môi.
TẠ XUÂN QUAN