Trung Quốc đạt đột phá mới với pin lithium thể rắn

6 giờ trướcBài gốc

Các nhà nghiên cứu từ Viện Nghiên cứu Kim loại thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc vừa đạt được một bước tiến quan trọng trong lĩnh vực pin lithium thể rắn, với một phương pháp mới giúp vượt qua những rào cản lớn liên quan đến điện trở giao diện cao và khả năng khuếch tán chậm - những yếu tố vốn cản trở sự phát triển của pin thể rắn thương mại.

Viện Nghiên cứu Kim loại thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc vừa đạt được một bước tiến quan trọng trong lĩnh vực pin lithium thể rắn với khả năng khắc phục những nhược điểm của loại pin này.

Pin lithium thể rắn từ lâu được xem là giải pháp lưu trữ năng lượng thế hệ tiếp theo nhờ ưu điểm an toàn cao và mật độ năng lượng vượt trội. Tuy nhiên, việc ứng dụng thực tiễn công nghệ này vẫn gặp trở ngại lớn do điện trở giao diện cao và sự khuếch tán ion kém hiệu quả tại ranh giới giữa chất điện phân rắn và điện cực.

Để giải quyết vấn đề này, nhóm nghiên cứu đã phát triển một loại vật liệu polymer điện cực–điện phân "tất cả trong một", trong đó tích hợp cộng hóa trị các nhóm ethylene oxide giúp vận chuyển ion Li⁺ và liên kết trisulfide đóng vai trò là các vị trí hoạt động oxy hóa-khử. Theo kết quả được công bố gần đây trên Advanced Materials, loại vật liệu này có độ dẫn ion cao khi hoạt động như một chất điện phân rắn, đồng thời thể hiện khả năng oxy hóa-khử thuận nghịch ở mức điện áp dưới 2,5 V so với Li⁺/Li.

Không chỉ dừng lại ở nghiên cứu lý thuyết, các nhà khoa học còn chế tạo thành công pin thể rắn linh hoạt từ loại vật liệu mới này với khả năng gập 20.000 lần mà không giảm hiệu năng.

Không chỉ dừng lại ở nghiên cứu lý thuyết, các nhà khoa học còn chế tạo thành công pin thể rắn linh hoạt từ loại vật liệu mới này. Kết quả thử nghiệm cho thấy pin có khả năng chịu uốn bền bỉ, vượt qua 20.000 chu kỳ gập mà không ghi nhận suy giảm hiệu suất đáng kể. Khi tích hợp làm chất điện phân polymer trong cực dương composite, mật độ năng lượng của pin tăng tới 86%.

Thành công này được đánh giá là mở ra một hướng đi mới trong thiết kế các loại polymer đa chức năng - vừa có khả năng dẫn ion vừa lưu trữ năng lượng, tạo nền tảng linh hoạt cho việc phát triển các dòng pin thể rắn công suất cao, an toàn và bền bỉ trong tương lai.

Cuộc đua phát triển pin thể rắn đang rất gay cấn giữa Trung Quốc và các nước phương Tây, nhằm sớm đưa loại pin này đi vào sản xuất thương mại nhằm định hình lại thị trường xe điện toàn cầu.

Với những ưu điểm như độ an toàn cao, mật độ năng lượng cao, tuổi thọ dài, hoạt động được trong môi trường khắc nghiệt... pin thể rắn là công nghệ mà nhiều chuyên gia cũng như thương hiệu xe theo đuổi. Không chỉ Trung Quốc, các nhà khoa học của châu Âu đang gấp rút nghiên cứu và đưa loại pin này sớm đi vào sản xuất thương mại, giúp thị trường xe điện tại các nước này theo kịp tiến độ phát triển của Trung Quốc trong tương lai gần.

Việt Hà

Theo Global Times

Nguồn Znews : https://lifestyle.znews.vn/trung-quoc-dat-dot-pha-moi-voi-pin-lithium-the-ran-post1592119.html