Thuỵ Điển chế tạo loại pin mới có tuổi thọ lên đến 8000 lần sạc

Theo thông tin được công bố trên tạp chí Energy & Environmental Materials, một nhóm nghiên cứu đã chỉ ra rằng các tấm pin mặt trời hiện nay đã trở nên phổ biến và giá cả phải chăng đối với các quốc gia có thu nhập thấp. Tuy nhiên, ở những khu vực gần xích đạo, việc sử dụng điện từ nguồn năng lượng tự nhiên không thể đảm bảo liên tục suốt cả ngày do mặt trời thường lặn vào khoảng 6 giờ tối.

6 bí mật cửa hàng không nói, biết thì dùng laptop siêu bền!

TikTok chuẩn bị sa thải nhân viên hàng loạt, chuyện gì đang xảy ra?

Dòng smartphone Lumia huyền thoại của Nokia sẽ được hồi sinh?

Để giải quyết vấn đề này, một nhóm nghiên cứu do Giáo sư Reverant Crispin từ Phòng thí nghiệm Điện tử hữu cơ - Đại học Linköping dẫn đầu, cùng với các nhà nghiên cứu tại Đại học Karlstad và Chalmers, đã phát triển một loại pin mới dựa trên các vật liệu giá rẻ và thân thiện với môi trường hơn là kẽm và lignin.

Kết quả của nghiên cứu cho thấy nhóm đã thành công tạo ra một loại pin mới giá cả phải chăng nhưng vẫn đảm bảo hiệu quả sử dụng. Đặc biệt, loại pin này có khả năng sạc lại hơn 8.000 lần.

Chia sẻ về sáng kiến tạo ra loại pin mới, ông Ziyauddin Khan, một nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm Điện tử hữu cơ tại Đại học Linköping, cho biết rằng mặc dù pin lithium-ion rất hữu ích khi sử dụng đúng cách, nhưng chúng có thể gây nổ, khó tái chế và gây ra vấn đề về môi trường và nhân quyền khi các nguyên tố hóa học cụ thể như coban được trích xuất. Do đó, loại pin bền vững mà nhóm nghiên cứu cung cấp có thể là một giải pháp thay thế tiềm năng, trong đó mật độ năng lượng không quá quan trọng.

Pin kẽm thường có độ bền kém do kẽm phản ứng với nước trong dung dịch điện phân của pin, dẫn đến sự phát triển khí hydro và kẽm đen, khiến pin không thể sử dụng được.Để ổn định kẽm, một chất được gọi là chất điện phân muối nước trong polymer dựa trên polyacrylate gốc kali (WiPSE) được áp dụng.

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Linköping đã chứng minh rằng việc sử dụng WiPSE trong pin chứa kẽm và lignin giúp tăng độ ổn định. Cả kẽm và lignin đều có giá thành rẻ và pin có thể tái chế dễ dàng. Tính toán chi phí cho mỗi chu kỳ sử dụng, pin này sẽ trở thành lựa chọn tiết kiệm hơn so với pin lithium-ion, theo Ziyauddin Khan.

Mặc dù pin dựa trên kẽm đã có mặt trên thị trường, chủ yếu là pin không thể sạc lại, chúng được dự đoán sẽ được sử dụng bổ sung hoặc thay thế pin lithium-ion trong tương lai khi tính năng sạc lại được cải thiện.

Với công nghệ mới, pin của nhóm nghiên cứu có thể chạy ổn định và sạc lại hơn 8.000 lần với hiệu suất duy trì khoảng 80%. Pin cũng có khả năng duy trì sạc trong khoảng một tuần, lâu hơn nhiều so với các loại pin kẽm khác chỉ xả pin sau vài giờ.

Hiện tại, pin đang được phát triển chỉ có kích thước nhỏ trong phòng thí nghiệm. Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu tin rằng họ có thể sản xuất pin lớn hơn, gần bằng kích thước ắc quy ô tô, với lượng lớn lignin và kẽm với chi phí thấp. Tuy nhiên, để sản xuất hàng loạt, cần sự hợp tác từ các doanh nghiệp.