Canxi: Vật liệu phổ biến, an toàn và rẻ tiền có thể chấm dứt kỷ nguyên pin Li-ion

Có thể bạn đã biết, những cục pin Lithium-ion đang cung cấp năng lượng cho điện thoại di động hay laptop của bạn có rất nhiều nhược điểm. Đôi khi chúng bắt lửa, xì khói hoặc thậm chí nổ tung.

Pin Lithium-ion cũng không hề rẻ, bởi việc sản xuất nó phụ thuộc vào nguồn cung hạn chế của lithium và coban đang ngày càng khan hiếm. Bản thân hoạt động khai thác hai loại quặng này cũng rất độc hại và gây tác động lớn tới môi trường.

Canxi: Vật liệu phổ biến, an toàn và rẻ tiền có thể chấm dứt kỷ nguyên pin lithium

Vậy giải pháp là gì? Các nhà khoa học đang hướng đến việc chế tạo ra những quả pin thế hệ mới với cực dương làm bằng canxi. Rõ ràng, canxi có trữ lượng phong phú hơn có thể giúp giảm giá thành pin. Pin canxi cũng an toàn, bền và ít độc hại hơn so với pin lithium.

Ý tưởng là vậy, nhưng cho tới gần đây các nhà khoa học vẫn bị mắc kẹt trong việc tìm ra một chất điện phân phù hợp cho pin canxi, thiếu nó, sẽ chẳng có dòng điện tích nào chảy được bên trong quả pin cả.

Zhirong Zhao-Karger, một nhà khoa học tại Viện Helmholtz Ulm ở Đức và các đồng nghiệp bây giờ đã giải được bài toán. Họ đã cho một hợp chất canxi phản ứng với một hợp chất chứa flo để tạo ra một loại muối canxi mới.

Loại muối này có tính dẫn điện tốt hơn bất kỳ chất điện phân dựa trên canxi nào trước đây. Ngoài ra, nó cũng tạo được các dòng ion ở hiệu điện thế cao hơn tất cả các chất điện phân canxi khác từng được biết đến.

Một mỏ quặng canxi, vật liệu phổ biến, an toàn và rẻ hơn lithium

Với các tính chất ưu việc này, hợp chất mới của Zhao-Karger có thể mở đường cho việc sản xuất pin dựa trên canxi. Các quả pin thế hệ mới này hứa hẹn sẽ nhẹ hơn, an toàn, hiệu quả và rẻ hơn hơn so với pin lithium.

Nó có thể được sử dụng trong các thiết bị điện tử như điện thoại di động, máy ảnh, laptop thậm chí ô tô điện. Ngoài ra, pin canxi cũng có thể được ứng trong trong các hệ thống quy mô công nghiệp để lưu trữ năng lượng gió và mặt trời.

Tham khảo Nature, Zmescience