Phát hiện vật liệu chế tạo pin mới giúp sạc cực nhanh

Phát hiện vật liệu chế tạo pin mới giúp sạc cực nhanh

Bí mật sạc pin cho điện thoại thông minh (smartphone) trong vài phút có thể vừa được một nhóm các nhà khoa học thuộc Trường ĐH Cambridge phát hiện.

Họ đã phát hiện ra một loại vật liệu hoàn toàn mới cho phép pin được sạc đầy hết công suất trong vài phút. Vật liệu được gọi là niobi vonfram oxit, có sức kháng bên trong pin ít hơn, cho phép các hạt tích điện dương di chuyển nhanh hơn hàng trăm lần so với các vật liệu điện cực ceramic.

Các nhà khoa học nói: niobi vonfram oxit tốt hơn, chế tạo giá thành rẻ và không yêu cầu bất kỳ hóa chất bổ sung hoặc dung môi nào như sản xuất pin truyền thống.

Các nhà nghiên cứu cho rằng nguyên liệu mới và kỹ thuật mới này có thể hình thành cơ sở cho thế hệ pin mới không cần sạc smartphone qua đêm.

Để pin được sạc, các hạt tích điện dương- được gọi là ion lithium- cần phải chảy vào đầu âm của pin. Vật liệu được sử dụng để chế tạo pin là một yếu tố quan trọng khi xác định tốc độ pin sẽ có khả năng sạc.

Niobi vonfram oxit, lần đầu tiên được các nhà khoa học phát hiện năm 1965. Nó có sức kháng ít hơn nhiều và có thể làm giảm đáng kể thời gian cần thiết cho các hạt đến từng điểm đến khác nhau, đẩy nhanh quá trình sạc.

Kent Griffith- tác giả nghiên cứu- cho biết: “Cấu trúc mở của các niobi vonfram oxit với các “trụ” oxy, cho phép các ion lithium di chuyển qua chúng 3 chiều. Các trụ oxy hoặc các mặt cắt, làm cho vật liệu này cứng hơn các hợp chất khác, vì vậy, cộng với cấu trúc mở giúp nhiều ion lithium có thể di chuyển qua chúng nhanh hơn rất nhiều”.

Sản xuất pin hiệu quả hơn và tốt hơn là một trong những thách thức nổi bật nhất đối với các kỹ sư và nhà khoa học hiện nay. Pin hiện tại đang hạn chế các thiết bị tiêu dùng như điện thoại thông minh, máy tính bảng và máy tính xách tay, cũng như cản trở việc áp dụng công nghệ rộng rãi bao gồm xe điện và lưu trữ lưới điện năng lượng mặt trời.

HẢI HUỲNH (nguồn: Journal Nature)