Buzz
Các nhà nghiên cứu tại Đại học Công nghệ Chalmers, Thụy Điển đã tạo ra một loại pin có độ bền cao, chắc chắn nhưng rất nhẹ, làm từ sợi carbon và có thể sử dụng làm vật liệu kết cấu. Điều này giúp giảm trọng lượng laptop một nửa, biến điện thoại trở nên mỏng như thẻ tín dụng, gia tăng tầm hoạt động cho xe điện và thậm chí mở ra kỷ nguyên máy bay điện. Loại pin cấu trúc này đã được Đại học Chalmers và Viện Công nghệ Hoàng gia KTH nghiên cứu trong nhiều năm. Vào năm 2018, giáo sư Leif Asp cùng nhóm đã công bố khám phá về việc sợi carbon có thể làm điện cực và trực tiếp lưu trữ năng lượng, và được Tổ chức Vật lý Thế giới vinh danh là một trong 10 đột phá lớn nhất năm.
Kể từ đó, nhóm nghiên cứu đã nâng cao độ bền và mật độ năng lượng của pin. Đến năm 2021, mật độ năng lượng đạt 24 Wh/kg, tương đương 20% hiệu suất của pin Li-ion cùng trọng lượng. Hiện nay, pin đã đạt mật độ 30 Wh/kg. Mặc dù còn thấp hơn nhiều so với pin Lithium, nhưng khi được sử dụng làm kết cấu như khung xe, hệ thống pin này có thể giúp giảm đáng kể trọng lượng xe, gia tăng phạm vi di chuyển đến 70%. Điều tương tự có thể áp dụng với máy bay khi tăng độ dày pin để gia tăng độ cứng và khả năng lưu trữ. Nhóm nghiên cứu cho biết độ bền của pin đã tăng từ 25 lên 70 Gpa, tương đương với nhôm nhưng nhẹ hơn nhiều, mang lại hiệu quả vượt trội cho các ứng dụng trong tương lai.
Ngay từ khi bắt đầu, nhóm nghiên cứu đã nhắm đến việc thương mại hóa công nghệ pin cấu trúc này. Cùng với quá trình phát triển không ngừng, họ đã thành lập công ty Sinonus AB tại Boras, Thụy Điển, với mục tiêu đưa sản phẩm ra thị trường. Tuy nhiên, việc chuyển đổi từ sản xuất nhỏ trong phòng thí nghiệm sang quy mô lớn cho các thiết bị công nghệ và phương tiện vẫn còn nhiều thách thức. Pin cấu trúc của Đại học Công nghệ Chalmers được phát triển từ vật liệu tổng hợp, với sợi carbon làm điện cực dương và âm. Ở cực dương, sợi carbon được phủ lithium-sắt phốt phát và hoạt động như vật liệu gia cố, bộ thu dòng điện và vật liệu hoạt động. Ở cực âm, nó cũng đảm nhiệm vai trò tương tự và đóng khung cho sự hình thành của lithium. Do sợi carbon dẫn điện, pin không cần các bộ thu dòng làm từ đồng hay nhôm, giúp giảm đáng kể trọng lượng. Thay vì sử dụng chất điện phân lỏng, loại pin này vận chuyển ion lithium qua chất điện phân bán rắn, giúp giảm nguy cơ cháy nổ nhưng làm tăng độ khó trong việc nâng cao công suất.
