Nó cho phép kéo dài thá»i lượng sá» dụng của loại pin này lên gấp 10 lần so vá»›i công nghệ hiện tại. Bên cạnh Ä‘ó, loại pin vá»›i công nghệ má»›i cÅ©ng có thể rút ngắn thá»i gian sạc, nhanh gấp 10 lần so vá»›i trÆ°á»›c Ä‘ây. “Chúng tôi Ä‘ã tìm ra má»™t cách má»›i để tăng cÆ°á»ng thá»i lượng pin lithium-ion lên gấp 10 lần” - Harold H.Kung, trưởng nhóm nghiên cứu cho biết - “Ngay cả sau 150 lần sạc, tÆ°Æ¡ng Ä‘Æ°Æ¡ng vá»›i 1 năm hoạt Ä‘á»™ng, loại pin má»›i này vẫn hiệu quả hÆ¡n gấp 5 lần so vá»›i loại pin lithium-ion hiện nay trên thị trÆ°á»ng”. Quá trình sá» dụng pin lithium-ion là má»™t quá trình phản ứng hóa hoạc, trong Ä‘ó các ion lithitum được gá»i Ä‘i giữa 2 cá»±c dÆ°Æ¡ng và âm của pin. Khi năng lượng trong pin được sá» dụng, các ion lithium di chuyển từ cá»±c dÆ°Æ¡ng, thông qua chất Ä‘iện phân để đến cá»±c âm. Quá trình sạc, các ion này sẽ Ä‘i theo chiá»u ngược lại. Vá»›i công nghệ hiện nay, hiệu suất của pin lithium-ion bị giá»›i hạn trong 2 trÆ°á»ng hợp: khả năng lÆ°u trữ năng lượng của pin, bị giá»›i hạn bởi máºt Ä‘á»™ Ä‘iện tích, hoặc có bao nhiêu ion lithium được “Ä‘óng gói” trong các cá»±c của pin. Bên cạnh Ä‘ó, vấn Ä‘á» sạc pin cÅ©ng là má»™t hạn chế. Tốc Ä‘á»™ sạc pin sẽ bị ảnh hưởng bởi tốc Ä‘á»™ các ion lithium có thể di chuyển từ cá»±c âm đến cá»±c dÆ°Æ¡ng. Trong các loại pin hiện nay, cá»±c âm được làm bằng lá»›p hợp chất carbon, chỉ có thể chứa 6 nguyên tá» carbon má»›i chứa được 1 nguyên tá» lithium. Äể tăng khả năng lÆ°u trữ năng lượng, các nhà khoa há»c Ä‘ã từng thá» nghiệm bằng cách thay thế carbon vá»›i silicon, có khả năng chứa được nhiá»u lithium hÆ¡n: 4 nguyên tá» lithium trên má»—i nguyên tá» silicon. Tuy nhiên silicon lại bị “xuống cấp” nhanh chóng trong quá trình sạc, khiến pin bị chai nhanh chóng hÆ¡n. Bây giá», nhóm nghiên cứu của trÆ°á»ng đại há»c Northwerstern University Ä‘ã sá» dụng 2 kỹ thuáºt má»›i để khắc phục những vấn Ä‘á» này. TrÆ°á»›c tiên, há» sẽ làm ổn định silicon để duy trì khả năng lÆ°u trữ năng lượng tối Ä‘a, bằng cách kẹp silicon giữa các tấm graphen (Graphen hay graphene là tấm phẳng dày bằng má»™t lá»›p nguyên tá» của các nguyên tá» cácbon). Äiá»u này sẽ cho phép má»™t số lượng lá»›n hÆ¡n các nguyên tá» lithium nằm trong các Ä‘iện cá»±c. Bên cạnh Ä‘ó, nhóm nghiên cứu cÅ©ng sá» dụng má»™t quá trình phản ứng hóa há»c để tạo ra các lá»— rất nhá» (từ 10 đến 20 nanomet) trong các tấm graphen, vì váºy các ion lithium có má»™t lối “Ä‘i tắt” vào cá»±c dÆ°Æ¡ng và được lÆ°u trữ ở Ä‘ó bởi các tấm silicon. Äiá»u này sẽ làm giảm thá»i gian sạc pin lên đến 10 lần. Các nhà khoa há»c cho biết nghiên cứu này được táºp trung chủ yếu vào việc biến đổi cá»±c dÆ°Æ¡ng. Tiếp theo, các nhà khoa há»c sẽ nghiên cứu vào biến đổi cá»±c âm, để có thể tăng hÆ¡n nữa hiệu suất của pin. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu tiết lá»™ vẫn còn phải làm rất nhiá»u để hoàn thiện công nghệ má»›i này và phải mất thêm má»™t vài năm nữa má»›i có thể áp dụng thá»±c tế ra bên ngoài.
Theo NorthWestern University |