John Goodenough, giáo sư Trường Kỹ thuật Cockrell, thuộc Đại học Texas tại Austin, Mỹ cho biết, loại pin ở trạng thái rắn giá thấp, không cháy với mật độ năng lượng thể tích cao và tuổi thọ pin ngắn có thể được sử dụng cho các thiết bị di động cầm tay, xe điện và lưu trữ năng lượng tĩnh.
"Chi phí, độ an toàn, mật độ năng lượng, số lần sạc lại và vòng đời là vấn đề rất quan trọng với những chiếc xe chạy bằng pin điều khiển”, giáo sư Goodenough cho biết trong một tuyên bố. "Chúng tôi tin rằng phát hiện của chúng tôi sẽ giải quyết được nhiều vấn đề còn vướng mắc trong các loại pin hiện nay”.
Loại pin mới có mật độ năng lượng nhiều gấp 3 lần trở lên so với pin lithium-ion hiện đang được sử dụng. Mật độ năng lượng pin sẽ quyết định thời gian lái cho một chiếc xe điện, do đó, một mật độ năng lượng cao hơn có nghĩa là một chiếc xe có thể đi được nhiều hơn trong một lần sạc.
Hiện nay, pin lithium-ion sử dụng các chất điện phân lỏng để vận chuyển các ion lithium giữa 2 cực dương và âm. Nếu pin được sạc quá nhanh, các sợi nhánh hoặc râu kim loại sẽ hình thành, vượt qua các chất điện giải lỏng, gây đoản mạch và có thể dẫn đến cháy, nổ.
Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu đã tập trung vào các chất điện ly - cho phép sử dụng một cực dương kim loại kiềm mà không có sự hình thành các tinh thể nhánh. Cực dương kim loại kiềm sẽ làm tăng mật độ năng lượng của cực âm và vòng đời pin kéo dài.
Các chất điện phân thủy tinh - rắn có thể hoạt động hoặc có tính dẫn điện cao ở -20 độ C, có nghĩa là pin có thể hoạt động tốt trong một chiếc xe đang ở môi trường dưới 0 độ.
Các chất điện ly cũng cho phép chúng bọc và tháo kim loại kiềm ở hai cực âm - dương bên mà không cần các tế bào tua, giúp đơn giản hóa quá trình chế tạo tế bào pin.
Một lợi thế khác là các tế bào pin có thể được làm từ những vật liệu thân thiện với trái đất như lithium, natri hoặc kali.
"Các chất điện phân thủy tinh cho phép thay lithium bằng natri với chi phí thấp", Maria Helena, chuyên viên nghiên cứu cao cấp trường Cockrell Braga, cho biết trong một tuyên bố. "Natri được chiết xuất từ nước biển cũng là yếu tố sẵn có".
Goodenough và Braga hiện đang lên kế hoạch phát triển nghiên cứu về pin và làm việc dựa trên một số sáng chế có liên quan.
- Những sáng chế mới của học sinh Ninh Bình
- Sáng chế robot làm việc trong các cơ sở hạt nhân
- Sáng chế gối tựa đầu mới của Ford
Phạm Thiện