Pin thể rắn đang là tin tức lớn hiện nay: Chúng là gì và tại sao mọi người lại hào hứng đến vậy?
Nguồn: Unsplash/CC0 Public Domain
Pin tiêu chuẩn bao gồm các ô điện hóa được kẹp lại với nhau.
Một ô điện hóa đơn lẻ có thể có một cực dương (cực âm), một cực âm (cực dương) và chất điện phân.
Nhiều ắc quy ô tô là ắc quy axit chì. Điều này có nghĩa là cực dương là oxit chì, cực âm là chì nguyên chất và chất điện phân là hỗn hợp axit sunfuric và nước.
Điện được hình thành từ dòng electron và các hạt tích điện âm di chuyển từ cực dương đến cực âm qua một cầu nối.
Trong khi đó, chất điện phân phản ứng với các tấm, tạo thành chì sunfat và nước để duy trì sự chênh lệch điện tích.
Electron không thể chỉ di chuyển trực tiếp đến cực âm—chúng phải đi qua một con đường vòng lớn.
Đầu tiên, chúng phải đi qua các điện trở điều chỉnh dòng electron và máy biến áp chuyển đổi electron thành các dạng năng lượng có thể sử dụng khác.
Pin thể rắn là gì?
Nhiều chất điện phân hiện tại của chúng ta có gốc lỏng.
Điều này khiến chúng trở nên nặng, dễ cháy, ăn mòn và độc hại.
Pin thể rắn loại bỏ hỗn hợp chất điện phân ăn mòn gồm axit sunfuric và nước và thay thế bằng khối thủy tinh, gốm hoặc polyme.
Bây giờ, gốm không phải là chất điện phân, chuyển đổi kim loại tấm để duy trì chênh lệch điện tích.
Thay vào đó, gốm chứa đầy các lỗ nhỏ chỉ đủ lớn để các ion kim loại di chuyển qua theo một hướng.
Vì vậy, khi pin được sạc lại, các ion di chuyển từ cực dương sang cực âm.
Điều này có nghĩa là pin có thể lưu trữ nhiều năng lượng hơn vào kích thước nhỏ hơn. Đây là lý do tại sao pin thể rắn đã được sử dụng trong các thiết bị điện tử nhỏ như đồng hồ và máy tạo nhịp tim.
Tương lai là chất rắn
Nếu pin thể rắn tốt hơn nhiều như vậy, tại sao chúng ta không sử dụng chúng ở mọi nơi?
Một lý do lớn, chung cho tất cả các tiến bộ công nghệ, là những thứ cũ đã có trước.
Có những cơ sở hạ tầng khổng lồ được xây dựng xung quanh việc sản xuất pin axit chì. Những loại pin này vẫn chiếm 42% thị phần pin của Úc.
Nhưng lý do công nghệ lớn nhất là pin thể rắn có thể gặp vấn đề với các nhánh cây.
Theo thời gian, cực dương sẽ di chuyển qua chất điện phân rắn để tiếp cận cực âm. Điều này gây ra nguy hiểm và làm giảm hiệu suất của pin.
Bất chấp những vấn đề này, pin thể rắn giữ được nhiều điện tích hơn với trọng lượng nhẹ hơn. Chúng cũng sạc lại nhanh hơn nhiều so với pin thông thường.
Đó là lý do tại sao các công ty Úc như Li-S đang phát triển pin thể rắn lớn.
Năm ngoái, công ty Altech Batteries của Perth đã bắt đầu thử nghiệm pin thể rắn tại Đức.
Đây chỉ là khởi đầu của một hành trình dài đối với pin thể rắn.
Được cung cấp bởi Particle
