Công ty mới thành lập SolidEnergy đã phát triển một loại pin lithium-ion mới có dung lượng cao hơn. Loại pin này cho phép các thiết bị di động như điện thoại và đồng hồ thông minh kéo dài thời gian sử dụng lên gấp đôi mỗi lần sạc.
SolidEnergy tách ra từ MIT vào năm 2012. Giải pháp này chuyển đổi nguyên liệu điện cực từ việc sử dụng than chì sang sử dụng tấm lá lithium kim loại mỏng cho phép chứa thêm nhiều i-on lithium hơn.
Các nhà sản xuất pin đã cố gắng phát triển điện cực lithium kim loại trong nhiều thập kỷ qua nhưng đều không đạt được thành tựu đáng kể. SolidEnergy đã tìm ra cách giải quyết nguyên nhân chính gây ra hiện tượng ngừng sạc sau một vài lần sạc và hiện tượng bắt lửa.
Lithium kim loại thường phản ứng với chất điện phân trong pin, hình thành các hợp chất giữ các i-on lithium và ngăn không cho chúng tạo ra điện nên làm cho dung lượng pin liên tục bị giảm. Phản ứng đồng thời sinh ra các nhánh rễ có thể gây đoản mạch, tạo ra lượng nhiệt lớn và gây cháy các chất điện phân dễ bắt lửa.
Giải pháp trước đây cho vấn đề này là thay thế chất điện phân lỏng bằng chất điện phân thể rắn ít phản ứng hơn và đồng thời tạo ra một mảng chắn ngăn cản việc đoản mạch. Nhưng các chất điện phân rắn có nhược điểm là không tạo ra đủ i-on làm giảm đáng kể hiệu năng của pin.
Giải pháp mà SolidEnergy đưa ra là sử dụng đồng thời cả chất điện phân thể lỏng và thể rắn. Chất điện phân rắn được áp dụng là các lithium-kim loại, do lá kim loại khá mỏng nên việc i-on di chuyển quy đây tương đối chậm không phải là vấn đề đáng kể. Khi qua được tấm kim loại, chất điện phân lỏng dẫn các i-on đến điện cực còn lại. Không giống các chất điện phân lỏng thông thường, công ty sử dụng chất điện phân không bắt lửa và chứa các hợp chất thêm vào để ngăn lithium-kim loại phản ứng với các i-on gây ra hiện tượng đoản mạch.
Mặc dù giải pháp pin mới của SolidEnergy có thể phần nào tương thích với các thiết bị di động, nhưng nó vẫn không thể sạc đủ số lần yêu cầu để được sử dụng trên xe điện.
Trong thời gian gần đây, dù sử dụng các phương pháp khác nhau nhưng ít nhất đã có hai công ty khác tuyên bố về việc sử dụng chất điện phân lithium-kim loại để làm tăng đáng kể dung lượng pin. Tuy nhiên giải pháp của SolidEnergy vượt trội hơn cả vì không cần phải sử dụng thiết bị sản xuất pin lithium-ion mới và có thể hoạt động tại nhiệt độ phòng, trong khi các thử nghiệm khác hoạt động ở nhiệt độ quá cao. Ngoài ra, trong khi các mẫu thử nghiệm khác chỉ có thể sạc được một vài lần, công ty cho biết sản phẩm mẫu có thể sạc được hơn 300 lần mà vẫn giữ được 80% dung lượng pin ban đầu.
(Theo MIT Technology Review)
