Buzz
Nhóm nghiên cứu đang cố gắng tiến xa hơn nữa, để kiểm tra xem họ có thể sạc đầy pin chỉ trong 5 phút hay không.
Chúng ta luôn mong đợi sự cải tiến trong công nghệ pin lithium-ion, từ những thiết bị nhỏ đến những chiếc xe tự lái của Tesla. Mới đây, một nghiên cứu mới đã đưa ra một giải pháp mới, một công nghệ tiềm năng có thể làm thay đổi tình hình như đã được hứa từ lâu. Nghiên cứu này được các nhà khoa học tại Đại học Pennsylvania công bố trên tạp chí Joule vào cuối tháng Mười vừa qua.
Họ đã phát triển một loại pin lithium-ion mới, có khả năng sạc ở nhiệt độ cao hơn để tăng hiệu suất điện hóa học, nhưng vẫn đảm bảo an toàn khi sử dụng. Ứng dụng của pin này có thể giúp xe điện tăng thêm 200 dặm (khoảng 320 km) sau mỗi lần sạc trong 10 phút.
Nếu công nghệ này được áp dụng rộng rãi, thiết kế pin lithium-ion mới sẽ giúp người dùng xe điện không phải lo lắng về tình trạng pin.
Các nhà nghiên cứu tại Đại học Pennsylvania đã phát hiện ra rằng việc sạc pin ở nhiệt độ cao và xả pin ở nhiệt độ thấp hơn sẽ giúp kéo dài tuổi thọ của pin lithium-ion.
Trong khi pin li-ion thông thường được sạc và xả ở cùng một nhiệt độ, các nhà nghiên cứu thuộc Đại học Bang Pennsylvania lại nhận thấy rằng nếu họ sạc pin ở nhiệt độ 60 độ C trong một vài phút, rồi xả pin ở một nhiệt độ thấp hơn, pin sẽ không còn bị “tổn thọ”.
“Ngoài việc sạc nhanh, thiết kế này giúp giảm thời gian pin bị nóng, từ đó kéo dài tuổi thọ pin”, giáo sư Chao-Yang Wang, tác giả chính của nghiên cứu, chia sẻ. “Quan trọng là nhận diện được thời điểm pin bắt đầu nóng lên nhanh chóng, nếu không pin sẽ bị nóng trong thời gian dài, ảnh hưởng đến tuổi thọ pin”.
Để giảm thiểu thời gian pin tiếp xúc với nhiệt độ cao và đồng thời tăng nhiệt độ đồng đều lên 60 độ C, Wang và đồng nghiệp đã áp dụng một cấu trúc kền tự tăng nhiệt độ bên ngoài pin lithium-ion, được làm nóng sẵn trong vòng 30 giây. Để kiểm tra hệ thống pin mới, họ sử dụng nhiều biện pháp làm mát để duy trì nhiệt độ pin ổn định. Sau quá trình thử nghiệm, họ đã mổ pin ra để kiểm tra và xác nhận rằng không có vấn đề gì xảy ra với pin.
Nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra rằng nếu pin được đặt ở nhiệt độ 60 độ C, hệ thống pin có thể chịu được 1.700 chu kỳ sạc và xả.
“Trước đây, chúng ta tin rằng nhiệt độ cao sẽ gây ra những vấn đề cho pin lithium-ion”, giáo sư Wang nói. “Nghiên cứu mới chỉ ra rằng nhiệt độ cao cũng có thể có lợi cho pin, nếu pin tiếp xúc với nhiệt độ trong một khoảng thời gian nhất định, lợi ích có thể vượt xa những nguy hại”.
Các nhà khoa học cũng nhấn mạnh rằng công nghệ này có thể được mở rộng lớn hơn nữa, với hầu hết các thiết bị đã sẵn sàng; thêm vào đó, họ đã thử nghiệm pin ở quy mô lớn và đạt được kết quả tích cực. Mặc dù việc áp dụng cấu trúc kền có thể làm tăng giá thành sản xuất pin lên khoảng 0,47% mỗi đơn vị pin, nhưng do thiết kế mới không cần một số thành phần hiện có trong pin truyền thống, chi phí thực tế có thể thấp hơn.
Nhóm nghiên cứu đang cố gắng tiến xa hơn nữa, để kiểm tra xem có thể sạc đầy pin chỉ trong 5 phút không. Chúng ta đều trông đợi tin tức tích cực từ họ.
Tham khảo Cell, NewScientist
