Xe điện có thể đi được quãng đường 545 dặm (878 km) từ Sydney đến Melbourne ( Úc) chỉ với một lần sạc nhờ một bước đột phá về pin mang tính cách mạng.
Ngày nay, các loại xe điện và điện thoại di động của chúng ta chủ yếu chạy bằng pin lithium-ion được sản xuất bằng sự kết hợp của các vật liệu kim loại như coban, niken và mangan, nhưng những kim loại này đang ngày càng trở nên khan hiếm trên thế giới khiến chúng trở lên đắt đỏ.
Theo nghiên cứu của các nhà khoa học, lưu huỳnh là một chất thay thế có thể so sánh được. Vì lưu huỳnh là nguyên tố có trữ lượng lớn, dồi dào trên thế giới nên giá thành của nó thấp hơn nhiều so với những kim loại nói trên. Mặt khác, pin Lithium-Sulfur ( Li-S) có khả năng chứa năng lượng gấp hai đến năm lần trên mỗi kg so với pin lithium-ion.
Các yêu cầu mới của xu hướng phát triển xe điện hiện nay được đáp ứng bởi pin lithium của Sulfur.
Theo nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature Communications, nhóm nghiên cứu của Đại học Monash đã phát hiện ra cách chế tạo pin lithium-sulfur (Li- S) để có thể sạc lại 1.000 lần và họ nói rằng chi phí sản xuất pin này rẻ hơn đáng kể so với pin tương đương lithium-ion.
Tuy nhiên, pin (Li- S) đã gặp một vấn đề về kỹ thuật trong quá trình sản xuất. Khi chúng được sạc lại, điện cực dương lưu huỳnh bị giãn nở nhanh chóng và co lại đáng kể, làm suy yếu các ion và khiến chúng không thể tiếp cận được với lithium.
Nhóm nghiên cứu của Đại học Monash đã chứng minh vào năm 2020 rằng họ có thể mở cấu trúc của điện cực lưu huỳnh làm tăng tính di chuyển của ion để nó có thể tiếp cận dễ dàng hơn với lithium.
Trong nghiên cứu gần đây nhất của mình, họ đã (kết hợp đường) vào cấu trúc giống như mạng của điện cực để ổn định lưu huỳnh, ngăn nó di chuyển và làm mờ điện cực lithium.
Các nhà nghiên cứu đã tạo ra các nguyên mẫu tế bào thử nghiệm cho thấy tuổi thọ sạc-xả ít nhất 1.000 chu kỳ trong khi vẫn giữ được dung lượng lớn hơn đáng kể so với pin lithium-ion tương đương.
Các nhà nghiên cứu cho rằng họ có thể tạo ra một pin nguyên mẫu có thể lưu trữ năng lượng gấp nhiều lần so với pin lithium-ion có cùng kích thước và vì chúng sử dụng lưu huỳnh nên những loại pin này sẽ rẻ hơn nhiều so với sản xuất với chúng.
Về cơ bản, Li-S sử dụng pin lithium-ion tiêu chuẩn; để tạo ra pin có thể đạt hiệu suất cao khi sạc và ít tiêu hao khi vận hành, nhóm các nhà nghiên cứu đã cải tạo thiết kế cực âm sulphur (lưu huỳnh).
Theo giáo sư trưởng nhóm nghiên cứu Mainak Majumder của Đại học Monash Australia, pin này không chỉ có công suất cao, tuổi thọ pin dài mà còn dễ sản xuất với chi phí thấp. Ngoài ra, sản phẩm này có thể làm giảm tác động tiêu cực đến môi trường.
Pin Lithium-Sulfur (Li-S) hứa hẹn sẽ là công nghệ của tương lai thay thế hoàn hảo cho thế hệ pin Lithium-Ion, mặc dù vẫn đang được tiếp tục phát triển và chắc chắn chưa thể tinh chế thành sản phẩm thương mại hoàn chỉnh vào thời điểm hiện tại.
Theo Tạp chí Điện tử
Cập nhật tin tức công nghệ mới nhất tại fanpage Công nghệ & Cuộc sống
Nguồn tin: dientungaynay.vn
Tham gia bình luận