Hàn Quốc tạo ra pin xe điện có khả năng tự dập lửa
Nhóm nghiên cứu Hàn Quốc đã phát triển pin lithium kim loại với cấu trúc ba lớp, vừa kéo dài tuổi thọ lên đến 1.000 chu kỳ sạc-xả vừa có khả năng tự dập lửa khi cháy. Công nghệ này hứa hẹn ứng dụng rộng rãi từ xe điện đến thiết bị thông minh và hệ thống lưu trữ năng lượng.
Ngành công nghiệp sản xuất pin xe điện đã có nhiều tiến bộ trong những năm gần đây, nhưng các nhà nghiên cứu trên toàn thế giới vẫn đang tiếp tục khám phá và phát triển những cách mới để cải tiến chúng hơn nữa. Một nhóm nghiên cứu từ Viện Khoa học và Công nghệ Daegu Gyeongbuk (DGIST), Hàn Quốc, vừa phát triển loại pin lithium kim loại mới với công nghệ “điện phân polymer rắn ba lớp.” Loại pin này không chỉ có khả năng tự dập lửa trong trường hợp cháy mà còn duy trì đến 87,9% hiệu suất sau 1.000 lần sạc-xả.
Thiết kế pin thông minh hơn, an toàn hơn
Trong các pin truyền thống dùng điện phân polymer rắn, quá trình sạc và xả thường tạo ra các cấu trúc nhỏ giống như cành cây, gọi là "dendrite," có thể làm hỏng kết nối bên trong pin, dẫn đến nguy cơ cháy nổ cao. Nhưng pin mới của DGIST đã khắc phục nhược điểm này bằng cách sử dụng cấu trúc điện phân ba lớp. Lớp ngoài mềm giúp tiếp xúc tốt với cực pin, trong khi lớp giữa cứng mang lại độ bền cao hơn. Bên cạnh đó, chất điện phân được bổ sung chất chống cháy decabromodiphenyl ethane, muối lithium nồng độ cao và zeolite để tăng cường độ bền. Kết quả là một loại pin vừa an toàn hơn, vừa đáng tin cậy hơn.
Hiệu suất vượt trội và khả năng tự bảo vệ
Theo nhóm nghiên cứu, loại pin mới không chỉ cải thiện tính an toàn mà còn kéo dài tuổi thọ. Sau 1.000 chu kỳ sạc, pin vẫn giữ được gần 88% hiệu suất so với mức giảm 20–30% ở pin hiện tại. Điều này đồng nghĩa với việc xe điện có phạm vi di chuyển 300 dặm (khoảng 482 km) sẽ vẫn đạt hơn 260 dặm (khoảng 418 km) sau 300.000 dặm (482 km) sử dụng.
Đặc biệt, pin còn có khả năng tự dập lửa trong trường hợp xảy ra cháy, mang đến sự an tâm vượt trội. Tiến sĩ Kim Jae-Hyun - thành viên của nhóm nghiên cứu nhận định: “Nghiên cứu này sẽ góp phần quan trọng vào việc thương mại hóa pin lithium kim loại dùng chất điện phân polymer rắn, đồng thời nâng cao tính ổn định và hiệu quả cho các thiết bị lưu trữ năng lượng.”
Ứng dụng vượt xa xe điện
Công nghệ này không chỉ giới hạn ở xe điện mà còn có tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong các thiết bị như điện thoại thông minh, thiết bị đeo và hệ thống lưu trữ năng lượng quy mô lớn. Vì thế, loại pin này có thể làm cho cuộc sống an toàn và hiệu quả hơn.