Các nhà khoa học điều chỉnh cực dương, giúp pin lithium-ion sạc lên 60% trong chưa đầy 6 phút

Các nhà khoa học điều chỉnh cực dương thường làm từ than chì của pin lithium-ion, qua đó rút ngắn thời gian sạc.

Nhóm chuyên gia từ nhiều viện nghiên cứu Trung Quốc tăng tốc độ sạc pin lithium-ion bằng cách thêm một lớp phủ đồng và các dây nano vào cực dương, Techxplore hôm 28/4 đưa tin. Nghiên cứu mới công bố trên tạp chí Science Advances.

Minh họa xe điện đang sạc pin. (Ảnh: iStock)

Các nhà phân tích cho rằng một trong những lý do kìm hãm sự chuyển đổi rộng rãi từ xe xăng sang xe điện là thời gian sạc pin. Ví dụ, xe điện có thể mất tới gần một tiếng để sạc pin từ 40% lên 80%.

Một trong những trở ngại chính khi tăng tốc độ sạc là cực dương của pin. Đa số cực dương làm từ than chì và được chế tạo thành một hỗn hợp không có trật tự. Nhóm nghiên cứu chỉ ra, đây không phải là cách hiệu quả để truyền dòng điện. Họ cũng cho biết, ngoài cách sắp xếp các vật liệu bên trong, kích thước khoảng trống giữa chúng cũng là một vấn đề.

Để khắc phục, đầu tiên nhóm chuyên gia chạy các mô hình lý thuyết để tối ưu hóa sự phân bố trong không gian của các hạt kích thước khác nhau và độ xốp của điện cực. Sau đó, họ áp dụng thông tin thu được từ mô hình để điều chỉnh cực dương bằng than chì truyền thống. Nhóm nhà khoa học phủ đồng lên cực dương rồi thêm các dây nano đồng vào hỗn hợp điện cực. Họ tiếp tục làm nóng rồi làm lạnh cực dương, nén hỗn hợp thành một vật liệu có trật tự hơn.

Các chuyên gia lắp cực dương mới vào pin lithium-ion tiêu chuẩn, sau đó đo thời gian sạc cần thiết. Kết quả, họ có thể sạc pin đến 60% chỉ trong 5,6 phút và đến 80% trong 11,4 phút. Nhóm nghiên cứu không kiểm tra thời gian sạc đầy 100% vì việc này không được khuyến khích với loại pin như vậy. Họ cũng chưa tiết lộ việc thêm đồng vào cực dương có thể làm tăng giá pin lên bao nhiêu.