Pin chạy được 630 km trong một lần sạc

Pin chạy được 630 km trong một lần sạc

    Pin chạy được 630 km trong một lần sạc
    bởi Đại học Khoa học & Công nghệ Pohang (POSTECH)

    The battery that runs 630 km on a single charge
    Một điện cực được sản xuất bằng cách phủ một 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 cách này có thể vận hành pin bằng cách nhận và giải phóng các ion lithium một cách hiệu quả trong quá trình sạc và xả. Ảnh: POSTECH


    Số lượng xe điện (EV) đăng ký mới ở Hàn Quốc đã vượt qua con số 100.000 chiếc chỉ trong năm ngoái. Na Uy là quốc gia duy nhất phù hợp với những con số như vậy. Vật liệu cốt lõi quyết định tuổi thọ pin và tốc độ sạc của xe điện hiện nay thường thấy là vật liệu cực dương. Ngành công nghiệp pin nội địa của Hàn Quốc đã cam kết tìm ra những cách thức mang tính cách mạng để tăng dung lượng pin bằng cách giới thiệu các công nghệ mới hoặc các vật liệu anốt khác. Nhưng điều gì sẽ xảy ra nếu chúng ta loại bỏ hoàn toàn các vật liệu anốt?

    Một nhóm nghiên cứu POSTECH do Giáo sư Soojin Park và Tiến sĩ. ứng cử viên Sungjin Cho (Khoa Hóa học) phối hợp với Giáo sư Dong-Hwa Seo và Tiến sĩ Dong Yeon Kim (Trường Kỹ thuật Năng lượng và Hóa học) tại Viện Khoa học và Công nghệ Ulsan (UNIST) đã phát triển pin lithium không có anốt với hiệu suất thời lượng pin dài 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). Điều 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 là lý do tại sao dung lượng pin giảm dần theo thời gian.

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

    Để khắc phục vấn đề này, nhóm nghiên cứu đã thành công trong việc phát triển pin không có cực dương trong chất điện phân lỏng dựa trên cacbonat thường được sử dụng bằng cách thêm một chất nền dẫn điện ion. Chất nền không chỉ tạo thành một lớp bảo vệ anốt mà còn giúp giảm thiểu sự giãn nở số lượng lớn của cực dương.

    Nghiên cứu cho thấy pin duy trì dung lượng cao 4,2 mAh cm-2 và mật độ dòng điện cao 2,1 mA cm-2 trong thời gian dài trong chất điện phân lỏng dựa trên cacbonat. Nó cũng đã được chứng minh cả trên lý thuyết và thông qua các thí nghiệm rằng chất nền có thể lưu trữ lithium.

    Hơn nữa, điều thu hút sự chú ý hơn nữa là nhóm nghiên cứu đã chứng minh thành công các bán tế bào trạng thái rắn bằng cách sử dụng chất điện phân rắn gốc sulfua dựa trên Argyrodite. Người ta dự đoán rằng loại pin này sẽ đẩy nhanh quá trình thương mại hóa pin không nổ vì nó duy trì dung lượng cao trong thời gian dài hơn.

    Nghiên cứu gần đây đã được công bố trong Vật liệu Chức năng Nâng cao.

    Zalo
    Hotline