|
Ảnh: Newscientist. |
NhÆ°ng các nhà hóa há»c Anh khẳng định há» Ä‘ã tìm ra cách để tăng lượng Ä‘iện của loại pin này lên hàng chục lần.
Pin Lithium ion (Li-Ion) tiêu chuẩn có má»™t Ä‘iện cá»±c âm làm bằng than chì, Ä‘iện cá»±c dÆ°Æ¡ng bằng lithium cobalt oxide (LiCoO2) và chất Ä‘iện phân chứa muối lithium. Các ion lithium di chuyển qua lại giữa hai Ä‘iện cá»±c trong quá trình nạp và xả Ä‘iện, phóng Ä‘iện tá» (electron) ra mạch Ä‘iện bên ngoài để phục vụ thiết bị.
Theo Peter Bruce, má»™t giảng viên của Äại há»c St Andrews (Anh), nhược Ä‘iểm của pin Li-Ion là LiCoO2 chiếm nhiá»u không gian và khá nặng. Ông cho rằng có thể mượn ý tưởng từ loại pin kẽm dành cho thiết bị trợ thính. Những quả pin này tạo ra Ä‘iện nhá» phản ứng giữa phân tá» kẽm và oxy trong không khí. Vì thế Bruce hợp tác vá»›i các đồng nghiệp tại Äại há»c Strathclyde để chế tạo pin Li-Ion sá» dụng oxy.
Loại pin má»›i có máºt Ä‘á»™ năng lượng cao hÆ¡n so vá»›i pin Li-Ion do chúng không chứa Ä‘iện cá»±c dÆ°Æ¡ng làm bằng LiCoO2. Thay vào Ä‘ó, Ä‘iện cá»±c dÆ°Æ¡ng được tạo nên bởi carbon xốp, còn các ion lithium được “nén” vào chất Ä‘iện phân chảy qua tấm carbon.
Khi pin xả Ä‘iện, oxy từ không khí sẽ tràn qua má»™t tấm màng để xâm nháºp vào tấm carbon xốp – nÆ¡i nó phản ứng vá»›i các ion Lithium trong chất Ä‘iện phân và electron từ mạch Ä‘iện ngoài để hình thành Lithium oxit (Li2O) ở dạng rắn.
Li2O dần dần chiếm chá»— hổng trong Ä‘iện cá»±c dÆ°Æ¡ng trong quá trình xả Ä‘iện của pin. NhÆ°ng khi pin được xạc Ä‘iện Li2O sẽ phân li, giải phóng ion Lithium má»™t lần nữa và thoát khá»i các lá»— hổng bên trong Ä‘iện cá»±c carbon. Oxy thoát ra sẽ quay trở lại không khí.
“Bằng cách sá» dụng oxy trong không khí, chúng ta sẽ giảm được khối lượng và thể tích của pin Li-Ion. Pin sá» dụng oxy giống nhÆ° pin nhiên liệu ở chá»— nó lấy chất phản ứng từ bên ngoài hệ thống”, Bruce nói.
Quả pin thá» nghiệm của nhóm Bruce có tá»· lệ năng lượng trên khối lượng là 4 Ampe/g, cao gấp 8 lần so vá»›i pin Li-Ion dành cho Ä‘iện thoại di Ä‘á»™ng. Nhóm thiết kế khẳng định nâng tá»· lệ này lên con số 10 là việc hoàn toàn khả thi. Trong khi Ä‘ó, nếu cải tiến pin Li-Ion tiêu chuẩn thì ngÆ°á»i ta chỉ tăng được sản lượng Ä‘iện lên gấp Ä‘ôi.
Nhà hóa há»c Saiful Islam, má»™t chuyên gia vá» pin của Äại há»c Bath (Anh) nhÆ°ng không tham gia vào nghiên cứu nháºn định: “Theo hiểu biết của tôi thì pin Lithium dùng không khí có khả năng tăng máºt Ä‘á»™ Ä‘iện tích lên gấp 8-10 lần. Tuy nhiên, chúng ta vẫn cần phải nghiên cứu để tìm hiểu những quá trình xảy ra bên trong loại pin má»›i. Nó sẽ giúp tối Æ°u hóa công nghệ để pin sá» dụng oxy có thể trở thành má»™t sản phẩm thÆ°Æ¡ng mại”.
Bruce và cá»™ng sá»± Ä‘ang tìm cách thu nhá» kích thÆ°á»›c của pin má»›i để chúng có thể nằm gá»n trong các thiết bị Ä‘iện tá» di Ä‘á»™ng.
(theo vnexpress) |