Đột phá lớn! Tương lai, thời lượng sử dụng của pin sẽ vì thế mà **tăng lên**

Thread Content

Vào đầu thế kỷ 21, các thiết bị có thể sạc lại, sử dụng pin lithium làm nguồn năng lượng, đã được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau, bao gồm thiết bị di động, xe điện và các loại phương tiện giao thông khác. Những thiết bị này đã mang lại giá trị to lớn cho loài người. Tuy nhiên, trong quá trình phát triển, sự thay đổi kích thước lớn của vật liệu cực âm trong pin khi ion lithium xâm nhập vào đã gây ra hàng loạt hiện tượng sụp đổ cấu trúc vật liệu và quá trình vô tinh hóa. Hiện nay, đã có những tiến bộ đáng kể trong việc giải quyết vấn đề sụp đổ cấu trúc của pin. Tuy nhiên, đối với hiện tượng vô tinh hóa của pin, các nhà khoa học vẫn chưa tìm ra cách giải quyết trong nhiều năm qua. Bước ngoặt xuất hiện trong việc ứng dụng các ion natri. Nhờ ưu điểm là giá rẻ và dễ tìm hơn, các ion natri có thể trở thành lựa chọn hàng đầu để thay thế pin lithium trong tương lai. Tuy nhiên, sự thay đổi về thể tích của các ion natri trong quá trình sạc và xả lại lớn hơn so với pin lithium. Gần đây, các nhà khoa học tại Đại học Fudan của nước ta đã đạt được những bước tiến quan trọng trong nghiên cứu về sự chuyển pha có thể đảo ngược của vật liệu cực âm trong pin ion natri. Các nhà nghiên cứu đã sử dụng một loạt các phân tử kim loại polycyclic chứa trung tâm kim loại làm nguồn phản ứng duy nhất. Nhờ vào cơ chế sắp xếp π-π giữa các vòng benzen, các phân tử này được phân hủy và lắng đọng ngay tại thành ống thủy tinh trong môi trường chân không, thông qua việc kiểm soát nhiệt độ. Kết quả là tạo ra các điểm nano bằng kim loại hoặc hợp kim (Sb, Bi, Sn, Ge, Sb89Bi11) với đường kính dưới 5 nanomet, những điểm nano này được phân bố đều trong cấu trúc carbon hóa thạch, tạo thành lớp vật liệu composite kim loại/khí carbon hai thành phần. Màng tổng hợp được chế tạo ra có khả năng gia công tốt, đồng thời cũng có tính dẫn điện tương đương với than chì. Do đó, nó có thể được sử dụng trực tiếp làm vật liệu điện cực cho pin ion natri, mà không cần phải sử dụng chất dẫn điện. Do đó, vật liệu hoạt động của điện cực có thể nhanh chóng trở lại trạng thái tinh thể sau mỗi chu kỳ sạc/xả. Sự chuyển pha tinh thể có thể đảo ngược này giúp đảm bảo tính ổn định cao và khả năng hoạt động với công suất lớn cho điện cực. Ngay cả sau khi được sử dụng 5000 lần ở mật độ dòng điện cao 5C và 7,5C, dung lượng của pin gần như không giảm, và cấu trúc của vật liệu điện cực vẫn được duy trì ổn định. Nguồn tin bài viết đến từ trang web Mofan