MIT đang phát triển pin lithium-ion rắn hoàn toàn, lưu trữ nhiều năng lượng và an toàn hơn

Pin lithium-ion trong điện thoại của bạn thoạt nhìn giống như một khối chất rắn bằng nhựa nhưng nếu mở nó ra và nhìn gần hơn, bạn sẽ thấy có một số chất lỏng bên trong. Đó là bởi vì hầu hết pin lithium-ion được tạo ra từ nhiều thành phần khác nhau: 2 điện cực rắn ngăn cách với nhau bởi một màng polymer và chất điện phân lỏng hoặc gel.

Hiện tại, các nhà khoa học của MIT đã tiến những nước đầu tiên trong việc phát triển pin lithium-ion rắn hoàn toàn. Về cơ bản, loại pin này có khả năng lưu trữ nhiều năng lượng hơn, nghĩa là bạn không phải cắm sạc thường xuyên cho thiết bị của mình nữa.

Frank McGrogan và Tushar Swamy và đồng tác giả của nghiên cứu này. Họ nghiên cứu cơ chế hoạt động của sulfide lithium mà một ngày nào đó có thễ sẽ thay thế chất lỏng điện phân trong pin lithium hiện nay vì đặc tính ổn định và vững chắc hơn.

Chuyển đổi giữa các chất điện phân lỏng và rắn có thể là một bước đi lớn. Các loại pin rắn hoàn toàn có thể lưu trữ được nhiều năng lượng hơn và ít gây ra các sự cố hơn.

Nhóm nghiên cứu đã xem xét đến tính dẻo dai của sulfide – một đặc tính cần thiết cho vai trò vật liệu được dùng trong pin lithium-ion. Nếu nó quá giòn và không thể chịu được các áp lực liên tục, nó có thể bị nứt, gây rò rỉ và các sự cố về pin.

Nghiên cứu này cũng phải đối mặt với một trở ngại đáng kể: sulfide là một chất rất nhạy cảm với điều kiện phòng và không thể đem ra thử nghiệm trong không khí. Để thử nghiệm, nhóm nghiên cứu đặt sulfide trong một bể dầu khoáng để ngăn chặn nó phản ứng trước khi kiểm tra các tính chất cơ học của nó. Đây là thí nghiệm đầu tiên để kiểm tra tính giòn (gãy) của sulfide.

Sau thử nghiệm, các nhà nghiên cứu kết luận rằng vật liệu này không nứt trong điều kiện áp lực cao. Đây là tiền đề cho phép nhóm nghiên cứu đi vào sản xuất hệ thống pin mới. Tất nhiên, mọi thứ mới chỉ mới bắt đầu và còn một chặng đường dài phía trước để đưa loại pin lithium hoàn toàn rắn này vào sử dụng trong thực tế.

Tham khảo: Mashable