Trữ nhiều năng lượng hơn vào pin là cốt lõi để giúp xe hơi điện có thể chạy xa hơn, smartphone có thể trụ được nhiều ngày dài, và các sản phẩm điện tử nói chung trở thành rẻ hơn.
- 25-07-2018 Vụ vỡ đập thủy điện: Bước lùi cho tham vọng trở nên "viên pin châu Á" của Lào
- 24-01-2016 Sự thật đau lòng đằng sau những viên pin điện thoại
Pin Lithium-oxygen là một trong những hướng đi hứa để đạt được đích đó. Chúng có thể làm tăng mật độ năng lượng hơn một bậc so với các loại pin lithium-ion truyền thống - chí ít là về mặt lý thuyết. Trong một kết quả nghiên cứu xuất bản hôm nay trên trang Science, các nhà nghiên cứu tại Đại học Waterloo đã tìm ra nhiều cách để giải quyết một số rào cản lớn nhằm biến tiềm năng đó thành một sản phẩm thực tiễn có thể tung ra thị trường với mục đích thương mại.
Tuy nhiên, một vấn đề nghiêm trọng là khi pin lithium-oxygen ở trong thời đoạn xả, oxygen sẽ bị chuyển thành superoxide và sau đó là lithium peroxide, những hợp chất phản ứng với nhau làm ăn mòn các thành phần của pin theo thời kì. Điều này cũng gián tiếp giới hạn khả năng sạc pin và tính áp dụng thực tiễn của nó.
Để giải quyết vấn về này, các nhà nghiên cứu đã đổi một cathode (cực âm) bằng carbon sang một cathode bằng nickel oxide và được tương trợ bởi một lưới thép không gỉ. Họ còn dùng muối nóng chảy làm chất điện phân - một thành phần của pin cho phép các ion dương đã sạc di chueyenr giữa các điện cực - và tăng nhiệt độ hoạt động của pin lên 150 độ C.
Nhờ những đổi thay nói trên, pin lithium-oxygen mới có thể đạt được số chu kỳ sạc cao gấp 3 lần so với các pin lithium-oxygen đời đầu. Các nhà nghiên cứu còn tìm ra cách để tăng năng lượng lưu trữ trong mỗi viên pin thêm hơn 50%.
" Phát minh này mở ra những thời cơ lớn để tạo ra những công nghệ pin mới có thể đánh bại pin lithium-ion và các công nghệ lưu trữ khác " - các nhà nghiên cứu của MIT cho biết.
Tuy nhiên, thi bang lai xe a1 tiến trình cải tiến trong lĩnh vực pin hiện đang cực kỳ chậm, phải mất nhiều năm mới đưa những tiến bộ đầy hẹn từ phòng thử nghiệm lên các sản phẩm thương mại. Cụ thể, những viên pin lithium-ion vẫn cần phải đạt được số chu kỳ sạc cao hơn nữa mới có thể cạnh tranh với các sản phẩm khác trên thị trường hiện tại.
Linda Nazar, một đồng tác giả của nghiên cứu, nhấn mạnh rằng các nhà nghiên cứu vẫn chưa tìm ra một thiết kế hợp lý cho sản phẩm pin lithium-oxygen thương nghiệp - mà theo cô thì phải hơn 15 năm nữa mới xuất hiện.
" có nhẽ chúng tôi chẳng bao giờ thương nghiệp hoá được, khi mà pin của chúng tôi được thiết kế - nhưng quan trọng hơn là concept này được kỳ vọng sẽ mở ra những thiết kế mới phục vụ cho ngày mai sau này " - cô nói.
Tham khảo: TechnologyReview
Theo Tấn Minh
Trí Thức Trẻ
0 nhận xét:
Đăng nhận xét