Nhờ công nghệ mới sử dụng chất rắn để luân chuyển electron, những viên pin lithium-ion mới sẽ chịu được nhiệt độ từ -31 độ đến 100 độ C.
Các nhà nghiên cứu tại Toyota đã tìm ra một phương pháp mới để loại bỏ các thành phần chất lỏng trong pin lithium-ion và biến loại pin thông dụng này thành thể rắn. Phương pháp này sẽ giúp nguồn năng lượng được ổn định hơn, chu kỳ nạp và xả năng lượng cũng diễn ra nhanh hơn.
Mặc dù công nghệ mới này không giúp cho những cục pin lithium-ion có thể tăng thêm dung lượng, tuy nhiên nó có thể giúp duy trì hoạt động trong phạm vi nhiệt độ rộng hơn rất nhiều. Những cục pin lithium-ion thể rắn này có thể hoạt động ngay cả với điều kiện nhiệt độ -30 độ hay thậm chí là gần 100 độ C.
Pin thithium-ion có thể hoạt động tốt ở nhiệt độ 100 độ C?
Thông thường pin lithium-ion sử dụng một loại chất lỏng để làm dung môi giữa các điện cực. Chất lỏng này là môi trường lý tưởng nhất để vận chuyển các electron từ điện cực này đến điện cực khác.
Tuy nhiên quá trình này có thể xảy ra hiện tượng bị thất thoát các electron, dẫn đến việc điện năng bị sụt giảm một cách đột ngột. Ngoài ra, nếu nhiệt độ môi trường xuống quá thấp hoặc lên quá cao, nó cũng sẽ ảnh hưởng trực tiếp tới chất dung môi và làm ảnh hưởng đến hiệu năng của pin lithium-ion.
Cấu trúc của loại chất rắn mới sử dụng để luân chuyển electron
Các nhà nghiên cứu đã tìm ra được cách để thay thế chất lỏng dung môi này. Một môi trường bằng chất rắn là hoàn toàn có thể dùng để vận chuyển electron. Tuy nhiên nó phải có một cấu trúc đặc biệt, để các electron có thể “du lịch” một cách dễ dàng mà không bị cản trở.
Hầu hết các chất hóa học ở thể rắn mà có thể đảm bảo yêu cầu ở trên đều có giá thành cao, hoặc không ổn định. Tuy nhiên các nhà khoa học tại Toyota đã tìm ra được 2 loại chất phù hợp, đó là: một là hợp chất giữa Liti, Silic, Phốt pho, lưu huỳnh và các bon, thứ 2 là hợp chất giữa phốt pho, lưu huỳnh và Liti.
Hai loại chất dung môi mới này có thể tăng tốc độ truyền dẫn electron lên gấp 2 lần so với việc sử dụng chất lỏng như trước đây. Ngoài ra còn đảm bảo an toàn hơn, tránh tình trạng phát nổ khi nhiệt độ quá cao.
(Nguồn: Genk.vn)
