Các nhà nghiên cứu tại Đại học Tokyo vừa công bố nguyên mẫu đột phá của pin lithium-ion không chứa coban, hứa hẹn sẽ cách mạng hóa ngành công nghiệp xe điện.
Sự đổi mới này là một bước quan trọng nhằm giải quyết các mối lo ngại về môi trường và đạo đức xung quanh việc khai thác coban đồng thời tăng cường đáng kể khả năng lưu trữ năng lượng.
Pin lithium-ion thông thường (LIB) thường chứa coban, niken và mangan, trong đó coban đóng vai trò trung tâm trong hóa học của chúng.
BẰNG mối lo ngại về nguồn cung cobalt gắn kết, chưa kể đến các vấn đề đạo đức và môi trường liên quan đến việc khai thác nó, các nhà khoa học đã không ngừng nghiên cứu các giải pháp thay thế.
Một giải pháp thay thế đáng chú ý, pin Lithium Iron Phosphate (LFP), đã nổi lên như một lựa chọn tiết kiệm chi phí, không chứa coban, giúp giảm chi phí 30% so với pin lithium-ion tiêu chuẩn.
Tuy nhiên, việc tìm kiếm một giải pháp thậm chí còn hiệu quả và bền vững hơn đã dẫn tới công trình mang tính đột phá của Đại học Tokyo.
(Ảnh: Ảnh của Roberto Sorin trên Bapt)
Các nhà nghiên cứu của Đại học Tokyo tiết lộ loại pin lithium-ion không coban có thể thay đổi cuộc chơi, cung cấp khả năng lưu trữ năng lượng bền vững và giải quyết các mối lo ngại về đạo đức trong ngành công nghiệp xe điện.
Một công thức mới để thành công
Nikkei Châu Á báo cáo đầu tiên rằng nhóm nghiên cứu tại Đại học Tokyo đã đi theo một con đường khác để tạo ra pin không chứa coban. Họ đã phát triển một loại pin độc đáo với các điện cực kết hợp lithium, niken, mangan, silicon và oxy.
Sự pha trộn phức tạp này mang lại khả năng điện áp cao hơn, hứa hẹn tăng năng lượng đáng kể so với pin lithium-ion truyền thống có chứa coban.
Tuy nhiên, vẫn còn một thách thức dai dẳng trong việc phát triển pin với các thành phần như vậy – chúng có xu hướng hỏng theo thời gian, khiến chúng không phù hợp để sử dụng lâu dài. Trong một bước đột phá đáng chú ý, các nhà nghiên cứu đã vượt qua trở ngại này bằng cách giới thiệu một chất điện phân mới có công thức.
Chất điện phân mang tính cách mạng này, LiFSI/FEMC 3,4 triệu, với điện thế dịch chuyển, có vai trò then chốt trong việc tạo ra các lớp thụ động mạnh mẽ trên cực dương. Nó cũng đảm bảo sự ổn định của chất điện phân chống lại sự suy thoái oxy hóa và khử.
Kết quả là một nguyên mẫu pin đồng xu nhỏ vẫn giữ được 80% dung lượng lưu trữ ấn tượng sau 1.000 chu kỳ sạc và xả đáng kinh ngạc.
Ý nghĩa thay đổi trò chơi
Ý nghĩa của bước đột phá này là sâu sắc. Pin lithium-ion không coban của Đại học Tokyo không chỉ hứa hẹn một giải pháp thay thế bền vững và có đạo đức hơn cho pin truyền thống mà còn tự hào có mật độ năng lượng cao hơn khoảng 60% so với pin Lithium Iron Phosphate được sử dụng rộng rãi.
Khả năng lưu trữ năng lượng tăng lên này có nghĩa là pin bền hơn, mạnh hơn cho xe điện, điện thoại thông minh và các ứng dụng khác.
Giáo sư Atsuo Yamada thuộc nhóm nghiên cứu của Đại học Tokyo bày tỏ sự hào hứng về triển vọng tương lai của công nghệ, nói rằng: “Chúng tôi sẽ xem xét các cách hợp tác với các công ty quan tâm đến việc thương mại hóa công nghệ, bao gồm cả thông qua cấp phép”.
Hơn nữa, khả năng mở rộng của cải tiến này là một lợi thế đáng kể vì thiết bị sản xuất hiện có có thể được sử dụng để sản xuất các loại pin tiên tiến này.
Sự phát triển này phù hợp với nỗ lực toàn cầu rộng lớn hơn nhằm chuyển đổi sang các giải pháp năng lượng sạch hơn, bền vững hơn, đặc biệt là trong ngành công nghiệp xe điện, nơi mối lo ngại về môi trường và đạo đức của coban ngày càng gia tăng.
(Ảnh: Nhà văn John Lopez của TechTimes)
ⓒ 2023 TECHTIMES.com Mọi quyền được bảo lưu. Không sao chép mà không được phép.
Thẻ: