Công nghệ siêu pin lithium mới, smartphone và xe điện sắp bước vào kỷ nguyên mới
Loại pin lithium-ion mới sử dụng chất điện phân polymer rắn ba lớp, mang lại độ ổn định và độ an toàn cao hơn.
Pin lithium-ion đã trở thành một yếu tố then chốt trong các thiết bị điện tử, smartphone và xe điện. Tuy nhiên, nguy cơ bắt lửa và khả năng đoản mạch dẫn đến nổ đã khiến nhiều người nghi ngại về việc sử dụng chúng trong các hệ thống lưu trữ năng lượng quy mô lớn. Các nhà khoa học đang tích cực tìm kiếm giải pháp khắc phục vấn đề này.
Hệ thống điện phân polymer rắn được xem là lựa chọn hứa hẹn nhất. Chúng không chỉ an toàn hơn, mà còn có tuổi thọ cao hơn so với pin điện phân lỏng. Tuy nhiên, những thách thức về hiệu suất kém và nguy cơ hình thành dendrite — những sợi nhánh kim loại độc hại — đang gây trở ngại.
Nhóm nghiên cứu do Giáo sư Kim Jae-hyun dẫn đầu thuộc Viện Khoa học và Công nghệ Daegu Gyeongbuk (DGIST) tại Hàn Quốc đã đề xuất một thiết kế chất điện phân polymer rắn ba lớp với cấu trúc cực kỳ độc đáo. Trong đó, lớp giữa được làm từ zeolit, cung cấp độ bền và chịu lực tốt. Hai lớp ngoài mềm hơn, giúp cải thiện hiệu suất và khả năng truyền dẫn ion.
Thêm vào đó, lớp ngoài chứa chất decabromodiphenyl ethane (DBDPE), có khả năng ngăn ngừa và dập tắt cháy, trong khi muối lithium bis trifluoromethane sulfonyl imide (LiTFSI) giúp tăng tốc độ di chuyển của ion lithium.
Giáo sư Kim Jae-hyun nhận định: “Công nghệ này sẽ đóng góp lớn cho việc thương mại hoá pin kim loại lithium sử dụng chất điện phân polymer rắn, đồng thời nâng cao tính ổn định và hiệu quả cho các thiết bị lưu trữ năng lượng”.
