Vật liệu mới giúp làm pin hoạt động lâu hơn

Lithium-Ion hiện vẫn là loại pin thường được sử dụng trong các loại ô tô điện, các thiết bị điên tử kĩ thuật số v.v… chúng có khả năng tích điện khá lớn nhưng với tốc độ của công nghệ hiện nay thì người ta vẫn đòi hỏi thời gian sử dụng nhiều hơn, mạnh hơn.

Gần đây các nhà nghiên cứu ở New York đã tạo ra một chất liệu mới cho cực dương để thay thế than chì. Việc này sẽ giúp cho các siêu tụ điện EV trở nên không cần thiết và rút ngắn được thời gian sạc cho pin gấp nhiều lần.

Nhóm nghiên cứu đừng đầu bởi giáo sư Nikhil Koratkar đã bắt đầu bằng cách tạo ra 1 tấm oxit graphene. Về độ dày của chúng thì chúng được tạo ra từ các lớp graphene. (Graphen là tấm riêng của các nguyên tử cácbon được bó thành mạng hình tổ ong hai chiều (2D), và là khối căn bản cho các vật chất kiểu than chì bất chấp số chiều. Nó có thể được bọc lại thành những fulleren 0D, cuộn lại thành ống nano cácbon 1D hoặc xếp thành than chì 3D).

Tấm này được cắt nhỏ thành nhiều miếng, chúng sẽ được tác động dưới laser hoặc đèn flash từ một máy ảnh compact. Trong cả hai trường hợp, chúng đều gây ra những “vụ nổ nhỏ” trong các lớp của giấy. Các nguyên tử oxy bị trục xuất ra khỏi cấu trúc. Kết quả của việc này là tấm graphene mang đầy đủ vết tích như lỗ hổng, lỗ rỗng, vết nứt. Áp lực tác động khiến oxy thoát ra khỏi các lớp graphene dẫn đến việc độ dày của giấy tăng gấp 5 lần.

Mẫu thử nghiệm này được thử nghiệm để sử dụng như cực dương của pin và mức giảm xả và sạc là khoảng 5 lần. Điều này cho thấy rằng cực dương ion lithium có thể được cải biến tích cực hơn nhiều so với trước kia. Sử dụng than chì thì ác ion chỉ có thể nhập từ hai bên và làm việc từ phần giữa.

Giấy oxit graphene dùng làm cục dương đã được chứng minh là vẫn hoạt động tốt sau hơn 1000 chu kỳ sạc/xả. Theo ông Koratkar thì việc tạo ra các tấm này rất dễ dàng và không hề tốn kém. Thêm nữa chúng còn dễ dàng làm theo bất kì hình dạng hay kích cỡ nào.

Hướng mở rộng tiếp theo của nghiên cứu này là tìm hiểu thêm để cực âm cũng có được năng suất cao, giúp pin lithium- ion hoàn hảo nhất

Theo Genk