Giải pháp đột phá cho pin smartphone, xe điện đã được các nhà nghiên cứu tại Viện Khoa học và Công nghệ Daegu Gyeongbuk (DGIST) ở Hàn Quốc tạo ra.
Các nhà khoa học đã tạo ra một loại pin lithium sử dụng phổ biến trên smartphone hay xe điện với chất điện phân polymer rắn ba lớp. Công nghệ này không chỉ nâng cao tính an toàn mà còn kéo dài tuổi thọ pin, cho phép duy trì tới 87,9% hiệu suất sau 1.000 chu kỳ sạc.
Điểm khác biệt lớn nhất của loại pin này là cấu trúc điện phân ba lớp giúp giải quyết vấn đề nghiêm trọng với các dendrite – những cấu trúc lithium nhỏ có thể hình thành trong quá trình sạc và xả. Những dendrite này có khả năng gây ra hiện tượng đoản mạch và dẫn đến nguy cơ hỏa hoạn.
Để khắc phục, nhóm nghiên cứu đã thiết kế một chất điện phân nhiều lớp, trong đó các lớp ngoài mềm mại nhằm duy trì tiếp xúc tốt với các điện cực, trong khi lớp giữa cung cấp độ cứng cần thiết. Đặc biệt, các vật liệu chống cháy như decabromodiphenyl ethane, muối lithium và zeolit đã được thêm vào để tăng cường tính an toàn.
Hiệu suất ấn tượng của công nghệ pin xe điện mới
Thành tựu nổi bật của loại pin này là khả năng duy trì hiệu suất lâu dài. Sau 1.000 chu kỳ sạc và xả, pin vẫn giữ được 87,9% dung lượng ban đầu, trong khi pin xe điện thông thường có thể mất từ 20-30% dung lượng sau cùng số chu kỳ đó.
Nhà nghiên cứu chính, Tiến sĩ Kim Jae-Hyun, cho biết loại pin này có tiềm năng lớn trong việc thúc đẩy thương mại hóa pin lithium kim loại và cải thiện độ ổn định cũng như hiệu quả cho các hệ thống lưu trữ năng lượng. Đối với xe điện, điều này có nghĩa là tăng cường độ tin cậy và mở rộng phạm vi hoạt động – yếu tố then chốt trong việc phát triển ngành công nghiệp xe điện.
Không dừng lại ở đó, công nghệ pin mới này còn có khả năng ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác, từ smartphone đến các hệ thống lưu trữ năng lượng quy mô lớn. Việc cung cấp năng lượng cho thiết bị điện tử cá nhân và ổn định lưới điện năng lượng tái tạo đều có thể được cải thiện nhờ vào công nghệ pin tiên tiến này.
Với khả năng tự dập tắt cháy và tuổi thọ kéo dài, pin mà DGIST phát triển đang đặt ra một tiêu chuẩn mới về an toàn và hiệu quả trong lĩnh vực lưu trữ năng lượng. Khi công nghệ pin tiếp tục phát triển, những cải tiến như thế này sẽ là nền tảng cho một tương lai bền vững và điện khí hóa, mở ra nhiều cơ hội mới cho các ngành công nghiệp khác nhau.
