Các nhà khoa học tại đại học Deakin (Úc) đã tìm ra cách sử dụng các polyme công nghiệp thông thường để tạo ra các chất điện phân rắn, mở ra cánh cửa giúp pin lithium không cháy nổ hoặc bắt lửa khi quá nhiệt.
Theo đó, hai tiến sĩ Fangfang Chen and Dr. Xiaoen Wang thuộc Viện vật liệu Deakin tuyên bố đã tạo ra một bước đột phá với “ví dụ rõ ràng và hữu ích đầu tiên về việc vận chuyển lithium-ion không có chất lỏng hiệu quả trong cộng đồng khoa học.”
Công nghệ mới sử dụng vật liệu polymer rắn, liên kết yếu với lithium-ion để thay thế các dung môi lỏng dễ bay hơi, thường được dùng làm chất điện phân trong các tế bào pin hiện tại. Chất điện phân lỏng dễ bắt lửa và là tác nhân chính trong các vụ cháy pin khét tiếng mà Samsung đang cố quên. “Nếu ngành công nghiệp áp dụng những phát hiện của chúng tôi, đây sẽ là một tương lai nơi các thiết bị dùng pin có thể được đóng gói an toàn trong hành lý máy bay, xe điện sẽ không gây nguy cơ hỏa hoạn cho người dùng như hiện tại”, tiến sĩ Chen nói trong thông cáo báo chí.
Ngoài làm cho pin an toàn hơn, nhóm nghiên cứu tin rằng chất điện phân polymer rắn này cuối cùng sẽ cho phép pin hoạt động với cực dương kim loại lithium. Đó sẽ là tin chấn động trong thế giới pin, vì cực dương lithium được mô tả trong Xu hướng hóa học là “rất quan trọng để phá vỡ nút thắt mật độ năng lượng của thành phần Li-ion hiện tại”, nói đơn giản là một nút thắt cổ chai khiến xe điện, máy bay và thiết bị di động không thể phát triển theo tốc độ đáng lẽ phải có.
Tiến sĩ Wang cho biết phát hiện này có thể là một cách để tăng gấp đôi mật độ năng lượng của pin lithium. Trong các thiết lập thương mại, mật độ năng lượng hiện đang đạt mức cao nhất là 250 Wh/kg (gói pin Model 3 của Tesla). Tăng lên tới 500 Wh/kg sẽ cho phép phạm vi của pin mở rộng ồ ạt, các gói pin nhỏ hơn, rẻ hơn và nhẹ hơn rất nhiều. Đây không phải là bước đại nhảy vọt, nhưng nó sẽ rất có ý nghĩa.
Nhóm nghiên cứu cho biết họ chỉ sử dụng các polyme thương mại hiện có trong quy trình mới, có nghĩa là sản xuất công nghiệp nên tiến hành với một chút khó khăn hơn. Ở giai đoạn này, sản phẩm đã được thử nghiệm trong loại pin đồng xu có kích thước tương đương với pin đồng hồ. Nhóm hiện đang chuyển sang chế tạo loại tế bào túi được sử dụng trong điện thoại di động. Một khi sản phẩm đạt được như mong đợi, họ sẽ tìm kiếm các đối tác thương mại để đưa các pin thể rắn này ra thị trường.