Loại pin lithium-ion cho phép xe điện chạy 630 km một lần sạc

Các nhà khoa học Hàn Quốc phát triển pin lithiumion không cực dương anode hiệu suất cao, chống cháy nổ, cho phép xe ô tô điện chạy đến 630 km chỉ trong một lần sạc.

Nhóm nghiên cứu POSTECH do GS Soojin Park và nghiên cứu sinh TS Sungjin Cho (Khoa Hóa học) phối hợp với GS Dong-Hwa Seo và TS Dong Yeon Kim (Trường Kỹ thuật Năng lượng và Hóa học) tại Viện Khoa học và Công nghệ Ulsan (UNIST) phát triển một pin lithium không có cực dương anode với hiệu suất thời lượng sử dụng pin dài hơn trong một lần sạc.

Loại pin không có cực dương mới được phát triển có mật độ năng lượng/thể tích là 977 Wh /L, cao hơn 40% so với các loại pin thông thường (700 Wh/L). Kết quả này có nghĩa là pin có thể chạy được 630 km trong một lần sạc. Pin thường thay đổi cấu trúc của vật liệu anốt khi các ion lithium chảy đến và đi từ điện cực trong quá trình sạc và xả lặp đi lặp lại. Đây cũng là nguyên nhân vì sao dung lượng pin giảm dần theo thời gian.

Các nhà khoa học cho rằng, nếu có thể sạc và xả chỉ với một bộ thu dòng điện cực dương trần không có vật liệu cực dương thì mật độ năng lượng - yếu tố quyết định dung lượng pin sẽ tăng lên. Nhưng phương pháp này có điểm yếu nghiêm trọng là gây phồng đáng kể thể tích cực dương và làm giảm vòng đời của pin. Thể tích cực dương phồng lên vì không có nơi lưu trữ ổn định cho lithium trong cực dương.

 Ảnh minh họa

Ảnh minh họa

Để khắc phục vấn đề này, nhóm nghiên cứu thành công trong việc phát triển pin không có cực dương trong chất điện phân lỏng trên cơ sở cacbonat thường sử dụng bằng cách thêm một chất nền dẫn điện ion. Chất nền không chỉ tạo thành lớp bảo vệ anode mà còn giảm thiểu đến mức tối thiểu sự giãn nở của cực dương.

Các nhà khoa học đã chế tạo một điện cực bằng cách phủ lớp dẫn ion bao gồm polyme polyetylenimine, bạc, muối liti và muội than lên bề mặt của bộ thu dòng điện bằng đồng. Chất nền dẫn điện ion được chế tạo theo phương pháp này có thể vận hành pin, nhận và giải phóng các ion lithium hiệu quả trong quá trình sạc và xả.

Thử nghiệm cho thấy pin duy trì dung lượng cao 4,2 mAh/cm2, mật độ dòng điện cao 2,1 mA/cm2 trong thời gian dài trong chất điện phân lỏng trên cơ sở cacbonat. Các nhà khoa học cũng chứng minh được cả trên lý thuyết và trong các thí nghiệm, chất nền có thể lưu trữ lithium.

Một đặc điểm thu hút sự quan tâm của giới khoa học là nhóm nghiên cứu đã chứng minh thành công sử dụng các bán tế bào pin (half-cells) trạng thái rắn (solid- state) bằng phương pháp sử dụng chất điện phân rắn gốc sulfua trên cơ sở khoáng chất Argyrodite. Các nhà khoa học dự đoán rằng, loại pin có thiết kế này sẽ đẩy nhanh quá trình thương mại hóa pin không nổ do khả năng duy trì dung lượng cao trong thời gian dài.

KHĐS

Có thể bạn quan tâm

Tin cùng chuyên mục

Hội nghị trực tuyến chuyên đề “Bình dân học vụ số – Quốc hội số"

Hội nghị trực tuyến chuyên đề “Bình dân học vụ số – Quốc hội số"

Chiều nay, 13/9, tại Nhà Quốc hội, Tổng Bí thư Tô Lâm, Trưởng Ban Chỉ đạo Trung ương về phát triển khoa học, công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số dự và chỉ đạo Hội nghị chuyên đề “Bình dân học vụ số – Quốc hội số: Khung kiến thức, kỹ năng số cho Quốc hội hiện đại”.

Hội nghị chuyên đề “Bình dân học vụ số - Quốc hội số” diễn ra vào ngày 13/9

Hội nghị chuyên đề “Bình dân học vụ số - Quốc hội số” diễn ra vào ngày 13/9

Thực hiện Nghị quyết số 57 của Bộ Chính trị về đột phá phát triển khoa học, công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số quốc gia, Đảng ủy Quốc hội ngày 13/9 tổ chức Hội nghị chuyên đề “Bình dân học vụ số - Quốc hội số” nhằm nâng cao năng lực số, xây dựng nền tảng tri thức số cho một Quốc hội hiện đại.

Bộ Y tế đề xuất hợp nhất các số tổng đài 113, 114, 115

Bộ Y tế đề xuất hợp nhất các số tổng đài 113, 114, 115

Ngày 11/9, thông tin từ Cục Quản lý Khám, chữa bệnh - Bộ Y tế cho biết, dự thảo Đề án phát triển hệ thống cấp cứu ngoại viện giai đoạn 2025 - 2030 đang được Bộ Y tế gửi xin ý kiến các đơn vị liên quan. Đây là bước đi quan trọng nhằm tạo hành lang pháp lý và cơ chế chính sách đồng bộ để hoàn thiện mạng lưới cấp cứu ngoại viện trong những năm tới.

Lào Cai: Gần 2.000 cán bộ tham dự Hội nghị toàn quốc tập huấn ứng dụng trí tuệ nhân tạo

Lào Cai: Gần 2.000 cán bộ tham dự Hội nghị toàn quốc tập huấn ứng dụng trí tuệ nhân tạo

Sáng 09/9, Văn phòng Trung ương Đảng - Cơ quan Thường trực Ban Chỉ đạo Trung ương về phát triển khoa học, công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số tổ chức Hội nghị toàn quốc tập huấn ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI) cho cán bộ các cấp ủy và cơ quan đảng (đợt 1). Hội nghị được kết nối trực tuyến tới gần 4.000 điểm cầu ở Trung ương, cấp tỉnh và cấp xã trong cả nước.

Tia plasma lạnh tiêu diệt tế bào ung thư ẩn sâu

Tia plasma lạnh tiêu diệt tế bào ung thư ẩn sâu

Các nhà khoa học Đức chứng minh tia plasma lạnh có thể xuyên sâu vào khối u và tấn công tế bào ung thư, đồng thời phát hiện các phân tử có thời gian sống rất ngắn trong plasma mới là tác nhân then chốt - trái với giả định lâu nay về vai trò của hydro peroxit.

fb yt zl tw