Đoạn Video
Ảnh
Minh Living
Thành viên nổi tiếng
Pin lithium-ion từ lâu là “trái tim” của xe điện, điện thoại thông minh và hàng loạt thiết bị điện tử hiện đại. Nhưng đi cùng hiệu suất cao là một vấn đề lớn: nguy cơ cháy nổ khi pin bị hỏng hoặc hoạt động trong môi trường nhiệt độ khắc nghiệt. Giờ đây, các nhà khoa học Trung Quốc cho rằng họ có thể đã tìm ra lời giải.
Một nhóm nghiên cứu tại Tsinghua University vừa phát triển thành công loại pin lithium-ion siêu nhỏ hoàn toàn bằng gốm, có khả năng hoạt động ổn định ở nhiệt độ lên tới 150°C và chịu được cú sốc nhiệt ngắn hạn tới 300°C mà không làm suy giảm hiệu suất.
Kết quả nghiên cứu đã được công bố trên Matter, cho thấy đây có thể là một bước tiến quan trọng trong việc tạo ra thế hệ pin an toàn hơn cho tương lai.
Đó là lý do các nhà khoa học chuyển hướng sang pin thể rắn nơi chất điện phân lỏng được thay bằng vật liệu rắn để giảm thiểu rủi ro cháy nổ.
Nhóm nghiên cứu của Đại học Thanh Hoa đã đi xa hơn khi chế tạo một cấu trúc pin hoàn toàn bằng gốm, xếp chồng nhiều lớp với khả năng tiếp xúc giữa các lớp được tối ưu hóa nhằm cải thiện hiệu suất truyền ion.
Điểm đáng chú ý là thiết kế này không chỉ tăng độ bền cơ học mà còn giúp pin duy trì cấu trúc nguyên vẹn ngay cả khi tiếp xúc trực tiếp với lửa.
Điều này đặc biệt quan trọng với những lĩnh vực mà pin truyền thống gặp nhiều giới hạn như cảm biến công nghiệp, thiết bị Internet of Things (IoT), hàng không vũ trụ và quốc phòng.
Về lâu dài, công nghệ này có thể trở thành nền tảng năng lượng cho thiết bị đeo thông minh, cảm biến thu nhỏ và các hệ thống điện tử hoạt động trong môi trường cực nóng.
Nếu những thử nghiệm tiếp theo tiếp tục thành công, loại pin gốm siêu nhỏ này có thể mở ra một chương mới cho ngành lưu trữ năng lượng nơi hiệu suất cao không còn phải đánh đổi bằng rủi ro cháy nổ.
Một nhóm nghiên cứu tại Tsinghua University vừa phát triển thành công loại pin lithium-ion siêu nhỏ hoàn toàn bằng gốm, có khả năng hoạt động ổn định ở nhiệt độ lên tới 150°C và chịu được cú sốc nhiệt ngắn hạn tới 300°C mà không làm suy giảm hiệu suất.
Kết quả nghiên cứu đã được công bố trên Matter, cho thấy đây có thể là một bước tiến quan trọng trong việc tạo ra thế hệ pin an toàn hơn cho tương lai.
Vì sao pin gốm lại đặc biệt?
Ở pin lithium-ion truyền thống, các ion lithium di chuyển qua chất điện phân dạng lỏng để tạo ra dòng điện. Tuy nhiên, chính lớp chất lỏng này lại là điểm yếu chí mạng. Khi pin bị va đập, biến dạng hoặc quá nhiệt, chất điện phân có thể rò rỉ và bắt lửa.
Đó là lý do các nhà khoa học chuyển hướng sang pin thể rắn nơi chất điện phân lỏng được thay bằng vật liệu rắn để giảm thiểu rủi ro cháy nổ.
Nhóm nghiên cứu của Đại học Thanh Hoa đã đi xa hơn khi chế tạo một cấu trúc pin hoàn toàn bằng gốm, xếp chồng nhiều lớp với khả năng tiếp xúc giữa các lớp được tối ưu hóa nhằm cải thiện hiệu suất truyền ion.
Điểm đáng chú ý là thiết kế này không chỉ tăng độ bền cơ học mà còn giúp pin duy trì cấu trúc nguyên vẹn ngay cả khi tiếp xúc trực tiếp với lửa.
Mở đường cho thiết bị tương lai
Theo nhóm nghiên cứu, pin mới gần như không bắt lửa, hoạt động ổn định trong phạm vi nhiệt độ rộng và có độ bền cao hơn đáng kể so với các loại pin dùng chất điện phân lỏng hoặc polymer.Điều này đặc biệt quan trọng với những lĩnh vực mà pin truyền thống gặp nhiều giới hạn như cảm biến công nghiệp, thiết bị Internet of Things (IoT), hàng không vũ trụ và quốc phòng.
Về lâu dài, công nghệ này có thể trở thành nền tảng năng lượng cho thiết bị đeo thông minh, cảm biến thu nhỏ và các hệ thống điện tử hoạt động trong môi trường cực nóng.
Nếu những thử nghiệm tiếp theo tiếp tục thành công, loại pin gốm siêu nhỏ này có thể mở ra một chương mới cho ngành lưu trữ năng lượng nơi hiệu suất cao không còn phải đánh đổi bằng rủi ro cháy nổ.
