Sẽ có pin Li-S nhỏ nhẹ và dung lượng gấp nhiều lần pin Li-ion trong tương lai gần

Trong các thiết bị điện tử hiện nay, từ laptop, tablet hay điện thoại, pin Lithium-ions (Li-ion) hiện đang là loại pin thống trị. Lý do đơn giản vì pin Li-ion sạc hiệu quả và có dung lượng lớn nhất hiện nay. Tuy vậy, Li-ion vẫn chưa thực sự thỏa mãn hoàn toàn nhu cầu sử dụng năng lượng ngày một cao. Bên cạnh đó, loại pin này cũng có những hạn chế như khả năng phát nổ, dù hiếm xảy ra nhưng hậu quả lại vô cùng nghiêm trọng.

Một trong những kẻ nhăm nhe ngôi vị pin sạc đầu bảng của Li-ion là người anh em Lithium-Sulfur (Li-S). Pin Li-S vốn gây ấn tượng bởi trọng lượng rất nhẹ. Chúng thường được sử dụng làm pin mặt trời ở các máy bay không người lái. Dung lượng pin Li-S cũng rất đáng nể trong khi giá thành lại rẻ. Trở ngại lớn nhất của công nghệ Li-S nằm ở chất điện phân, chất đóng vai trò truyền điện giữa hai cực của pin. Trong các thiết kế trước đây, pin Li-S sử dụng chất điện phân dạng lỏng. Điều này đảm bảo cho tốc độ dẫn điện, nhưng lại khiến pin bị ăn mòn nhanh hơn. Chưa kể chất điện phân lỏng này lại dễ cháy, gây lo ngại về vấn đề an toàn của pin.

 

Trong một công trình gần đây, Viện nghiên cứu quốc gia ORNL của Mỹ đã giới thiệu công nghệ pin sạc Li-S đặc, hứa hẹn sẽ có giá thành rẻ hơn và có hiệu năng lớn hơn công nghệ Li-ion hiện tại. Các nhà khoa học đã sử dụng chất điện phân rắn từ hợp kim Lithium, khiến cho mẫu thiết kế mới này bền và an toàn hơn rất nhiều. Điều đáng chú ý là dung lượng đáng nể: sau 300 lần sạc ở nhiệt độ 60^oC, pin Li-S bản thử nghiệm vẫn duy trì ở mức 1200 mAh/g, gấp 8 lần pin Li-ion truyền thống (chỉ dao động trong khoảng 140-170 mAh/g). Đây quả thực là một con số ấn tượng rất ấn tượng. Với công nghệ chế tạo mới, pin Li-S tái sử dụng vật liệu từ công đoạn chế biến dầu mỏ khiến cho chi phí vô cùng mềm.

Theo Tiến sĩ Chengdu Liang, trưởng nhóm nghiên cứu, ông vẫn muốn tìm chất điện phân dạng rắn tốt hơn, và tối ưu hóa cấu trúc pin để tăng độ bền. Công nghệ pin Li-S dạng rắn này khi được hoàn thiện sẽ có ảnh hưởng to lớn tới mặt bằng chung của các thiết bị điện tử di động. Chi phí sản xuất sẽ thấp hơn, đồng nghĩa với giá bán cũng mềm hơn. Trong khi đó trọng lượng thiết bị lại giảm, còn thời lượng pin sẽ được dài hơn rất nhiều lần, thỏa mãn những khách hàng khó tính nhất.

Theo Gizmag