Khoa học chế tạo thành công pin natri ổn định, sạc nhanh như pin li-ion

Tiếp tục một đột phá khác có thể đẩy nhanh tiến độ phát triển của công nghệ.

Theo nhận định của giới khoa học, việc tìm ra chất thay thế cho lithium và coban trong pin li-ion sẽ có tác động tích cực tới môi trường. Để đạt được mục tiêu lớn, các nhà nghiên cứu tại Đại học Texas vừa phát triển một loại pin mới làm từ nguyên liệu chính là natri, đặc biệt với tính ổn định và sở hữu tốc độ sạc nhanh như pin li-ion.

Loại pin mới có tiềm năng xả lượng năng lượng lớn hơn công nghệ pin lithium-ion chúng ta đang có.

 Trong pin natri, cực anode có thể sinh ra các sợi dendrite

Pin có thể sinh điện nhờ các ion di chuyển giữa hai cực. Trong pin natri, cực anode có thể sinh ra các sợi dendrite, những sợi “rễ” lan bên trong pin và có thể gây chập cháy. Pin gốc natri mới ngăn việc hình thành các sợi dendrite, bên cạnh đó pin vẫn có tốc độ sạc ngang ngửa pin li-ion.

Vật chất tạo nên cực anode của loại pin mới là một tấm kim loại natri mỏng dát lên bên trên bột antimon telurit, và được gấp thành nhiều lần để dàn đều phân tử natri trên bề mặt anode. Một lớp natri như vậy ngăn được việc hình thành sợi dendrite và tình trạng ăn mòn. Quá trình sản xuất cũng khiến pin ổn định hơn.

Các sợi dendrite có thể phá lớp ngăn giữa hai cực, khiến pin chập và gây cháy, nổ.

“Về cơ bản, chúng tôi đang giải quyết một lúc hai vấn đề”, đồng tác giả nghiên cứu David Mitlin nói. “Thông thường, khi sạc càng nhanh, các sợi dendrite càng phát triển nhiều. Vậy nên, khi ngăn việc hình thành dendrite, ta có thể sạc nhanh hơn, bởi lẽ [pin] đã an toàn”.

Công nghệ ngày càng hiện đại, nhu cầu sử dụng thiết bị lưu trữ năng lượng ngày càng lớn. Công nghệ mới có thể mang tới một giải pháp mới an toàn, lâu dài và giá thành rẻ hơn công nghệ pin li-ion hiện hành. Các nhà nghiên cứu đã đệ đơn yêu cầu cấp bằng sáng chế cho công nghệ pin mới, cố gắng sớm đưa chúng vào thực tế.

Báo cáo khoa học đã được đăng tải trên tạp chí Advanced Materials.