Công nghệ giúp tăng gấp đôi tuổi thọ pin sạc

Pin lithium trong điện thoại di động. Ảnh: science-et-vie.com

Nghiên cứu này đã được đăng trên tạp chí Nature Communications và được công bố trong ngày 28/3.

Nghiên cứu cho thấy một lớp mỏng như nguyên tử có thể được dùng để phủ bên ngoài pin lithium điện áp cao nhằm tăng gấp đôi tuổi thọ của pin, theo đó tăng số lần sạc từ 500 lên hơn 1.000.

Trưởng nhóm nghiên cứu, Giáo sư Lianzhou Wang của Trường kỹ thuật hóa học thuộc Đại học Queensland, khẳng định công nghệ này có thể được ứng dụng để tăng tuổi thọ của nhiều loại pin từ điện thoại thông minh, máy tính xách tay, đến xe điện.

Công nghệ này được triển khai thông qua việc tạo ra một lớp cực bền có thể ngăn vật liệu chế tạo pin bị phân hủy và mất đi khả năng sạc qua thời gian. Do có khả năng bám tốt, lớp nguyên tử này có sự kết nối chặt chẽ giữa lớp bảo vệ và các vật liệu pin ở bên dưới, giúp tăng tuổi thọ của các vật liệu pin.

Các vật liệu chế tạo điện cực trước đó của pin lithium chủ yếu sử dụng cô-ban (Cobalt), vừa tốn kém và độc hại. Trong khi đó, lớp phủ bên ngoài bằng vật liệu nano do nhóm nghiên cứu phát triển được sản xuất từ kền và magiê, vốn có giá rẻ và ít độc hại hơn.

Các pin lithium sẽ đóng vai trò chủ chốt trong việc chuyển đổi sang các dạng năng lượng không carbon trong tương lai. Đây là những công cụ giúp xe điện, thiết bị điện gia dụng vận hành, cũng là biện pháp giúp lưu trữ năng lượng được tạo ra từ các nguồn năng lượng tái tạo. Tuy nhiên, việc chuyển đổi sang các loại pin này cũng đặt ra một số vấn đề cho môi trường, khi sản phẩm này có tuổi thọ trung bình từ 5-10 năm.

Báo cáo năm 2018 của Tổ chức Khoa học và công nghiệp Australia (CSIRO) cho thấy rác thải từ pin lithium đang tăng 20%/năm và chỉ 10% trong tổng số tất cả các loại pin được tái chế. Thông qua việc tăng tuổi thọ của pin, công nghệ mới sẽ giảm bớt tần suất tái chế pin, góp phần giải quyết vấn đề này. Nhóm nghiên cứu dự kiến sẽ mở rộng sang quy mô sản xuất công nghiệp trong 2-3 năm tới.