Nhật Bản tìm ra vũ khí mà pin lithium-ion rất cần

Với tên gọi 3D-SLISE, chất điện phân này có khả năng cải thiện độ an toàn, tốc độ sạc và khả năng tái chế của pin lithium-ion. Sáng chế này được kỳ vọng sẽ giải quyết nhiều thách thức mà ngành công nghiệp pin đang phải đối mặt.

Pin lithium-ion hiện đang được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị từ smartphone đến xe điện. Tuy nhiên, việc phụ thuộc vào dung môi hữu cơ dễ cháy, một quy trình sản xuất tốn nhiều năng lượng và tái chế phức tạp, đã gây ra những lo ngại về an toàn và tác động môi trường.

Công nghệ 3D-SLISE mới giúp loại bỏ nhu cầu về phòng khô và xử lý nhiệt độ cao, từ đó tạo ra quy trình sản xuất an toàn và tiết kiệm năng lượng hơn. Dưới sự dẫn dắt của Giáo sư Yosuke Shiratori và Phó giáo sư Shintaro Yasui, nhóm nghiên cứu đã sử dụng ma trận borat-nước kết hợp với các thành phần như tetraborat liti và carboxymethyl cellulose để tạo ra một giao diện cho phép ion liti di chuyển linh hoạt.

Đặc biệt, quy trình sản xuất không yêu cầu các biện pháp kiểm soát môi trường tốn kém, điều này giúp giảm chi phí và lượng khí thải carbon.

Một điểm nổi bật khác của 3D-SLISE là khả năng tái chế dễ dàng. Với thành phần gốc nước, vật liệu này không chứa các chất độc hại giúp thu hồi các nguyên tố quý như coban chỉ bằng cách ngâm điện cực trong nước. Phó giáo sư Yasui cho biết: “Công nghệ này giúp chúng ta thu hồi trực tiếp các nguyên tố có giá trị, từ đó góp phần tạo ra nguồn vật liệu pin ổn định và đáng tin cậy”.

Sự đơn giản trong quy trình tái chế này có thể giảm bớt lo ngại về rác thải từ pin hết vòng đời, đặc biệt khi nhu cầu về pin lithium-ion toàn cầu đang gia tăng. Các nhà nghiên cứu tin rằng 3D-SLISE có thể được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực, từ thiết bị điện tử di động đến lưu trữ năng lượng cố định và xe điện, giúp mở ra một hướng đi mới cho lưu trữ năng lượng sạch mà không ảnh hưởng đến hiệu suất.

Như Quỳnh - Interesting Engineering