Các nhà nghiên cứu phát triển pin lithium có thể sạc lại

Pin lithium giúp cuộc sống tiện lợi hơn nhiều, nhưng tuổi thọ của chúng khá kém, khiến mọi người phải mua thiết bị mới khi pin xuống cấp. Rốt cuộc, tại sao phải trả tiền mua pin mới cho thiết bị cũ khi có thể nâng cấp lên thứ gì đó mới với giá cao hơn một chút? Để giải quyết vấn đề này, các nhà nghiên cứu đang phát triển pin lithium có thể sạc lại thân thiện với môi trường hơn.

• "Mổ xẻ" pin Lithium để tìm hiểu nguyên nhân gây ra các vụ cháy nổ do sạc dự phòng?

Tạo ra pin bền hơn mới là mục tiêu ban đầu

Các nhà nghiên cứu không đặt mục tiêu tìm hiểu cách nạp lại pin lithium. Đó chỉ là một sản phẩm phụ vui vẻ của nghiên cứu ban đầu - tạo ra pin bền hơn. Tất nhiên, mọi người hoàn toàn ủng hộ một loại pin có thể dùng lâu hơn thiết bị của mình. Nhưng, vừa có thể nạp lại pin, vừa có thể sử dụng lâu hơn càng tuyệt vời hơn nữa. Vài năm trước, các nhà nghiên cứu đã phát triển một loại đồng trùng hợp để giúp pin dùng được lâu hơn.

Tất cả bắt đầu bằng việc nghiên cứu cách thức và lý do tại sao pin lithium bị hỏng theo thời gian. Khi các điện cực phân mảnh sau nhiều chu kỳ sạc lại, lithium trong pin sẽ bị cô lập, làm giảm dung lượng của pin. Theo thời gian, các thành phần bị vỡ ra đến mức không thể sử dụng được trong pin hiện tại.

Đó là lúc việc tái chế pin phát huy tác dụng. Nhiều thành phần có thể được tái sử dụng trong pin mới, giúp giảm tổng chi phí.

Các nhà nghiên cứu bắt đầu tìm hiểu về những vật liệu có thể chứa nhiều lithium hơn, nhưng quy trình sản xuất hiện tại yêu cầu lithium phải có trong vật liệu trước khi pin được sản xuất.

Mục tiêu là tìm cách sử dụng các vật liệu điện cực khác nhau có thể được nạp lithium sau quy trình sản xuất pin. Các điện cực này không thể lưu trữ lithium đúng cách trước khi sản xuất, mà chỉ có thể lưu trữ sau đó.

Hóa chất Lithium hoàn hảo

Cuối cùng, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra hóa chất hoàn hảo đáp ứng mọi tiêu chí cần thiết cho một loại pin ổn định –  LiSO₂CF₃. Họ đã sản xuất một loại pin không chứa lithium và sau đó nạp đầy bằng dung dịch  LiSO₂CF₃. Sau khi loại bỏ khí thải ra, họ có thể bịt kín và sử dụng bình thường.

Bước hợp lý tiếp theo: Hãy xem điều gì xảy ra khi bạn sử dụng hóa chất trong pin hiện có. Họ đã sử dụng pin lithium-iron phosphate đã giảm dung lượng xuống 15%. Kết quả thật đáng kinh ngạc: Một loại pin lithium có thể nạp lại đã tăng trở lại 99%.

Các thử nghiệm tiếp theo đã duy trì pin ở mức dung lượng 96% sau hơn 12.000 chu kỳ sạc, mặc dù các nhà nghiên cứu đã phải sạc lại pin định kỳ.

Rõ ràng, đây chỉ là nghiên cứu ban đầu về pin lithium có thể sạc lại. Và nghiên cứu này chủ yếu tập trung vào pin cố định lớn hơn. Tuy nhiên, điều này có thể thay đổi tương lai của ngành sản xuất pin lithium, cùng với việc kéo dài tuổi thọ của pin dễ dàng hơn nhiều.

Điều này có thể giúp ích gì ngoài pin công nghiệp lớn hơn? Thay vì mua pin mới cho xe điện của bạn, bạn có thể chỉ cần sạc lại, giúp tiết kiệm hàng trăm hoặc thậm chí hàng nghìn đô la.

Thêm vào đó, nhiều thiết bị phụ thuộc vào pin lithium có thể sử dụng lâu hơn nhiều, đặc biệt là ở những thiết bị không thể tháo và thay pin.

Nhưng tất cả những điều đó là chuyện của tương lai. Hiện tại, bạn chỉ cần sử dụng một số mẹo tối ưu hóa để giữ cho thiết bị của mình sử dụng được lâu hơn. Hãy thử các phương pháp này để pin iPhone của bạn sử dụng được trong nhiều năm. Đối với người dùng Android, hãy xem lý do tại sao chỉ sạc đến 80% mới giữ được pin khỏe. Bạn thậm chí có thể tối ưu hóa pin laptop Windows của mình.