CHLB ĐỨC – Pin thể rắn được coi là công nghệ then chốt cho tương lai: chúng có thể lưu trữ nhiều năng lượng hơn và không phụ thuộc vào vật liệu dễ cháy như pin lithium-ion hiện tại. Các nhà nghiên cứu tại Công ty TUM và Viện TUMint Energy Research hiện đã cải tiến pin thể rắn. Họ đã phát triển một vật liệu mới được tạo từ lithium, antimon và scandium có khả năng dẫn ion lithium nhanh hơn 30% so với các vật liệu khác.
Nhóm nghiên cứu, dẫn đầu bởi Giáo sư Thomas F. Fässler thuộc Khoa Hóa học vô cơ, đã thay thế một phần lithium trong hợp chất antimonide lithium bằng kim loại scandium. Điều này tạo ra các khoảng trống, được gọi là các chỗ trống, trong mạng tinh thể của vật liệu dẫn điện. Các khoảng trống này giúp các ion lithium di chuyển dễ dàng hơn và nhanh hơn, tạo ra kỷ lục thế giới mới về độ dẫn ion.
Vì độ dẫn điện đo được vượt xa độ dẫn điện của các vật liệu khác, nhóm nghiên cứu đã hợp tác với Khoa Điện hóa Kỹ thuật do Giáo sư Hubert Gasteiger phụ trách tại công ty TUM để xác nhận kết quả. Đồng tác giả – ông Tobias Kutsch, người đã tiến hành các thử nghiệm xác nhận, đã chia sẻ: “Vì vật liệu này dẫn điện, nên nó đặt ra một khó khăn và chúng tôi phải điều chỉnh các phương pháp đo lường của mình cho phù hợp”.
Giáo sư Thomas nhìn thấy tiềm năng đối với vật liệu mới này, đã nói rằng: “Kết quả của chúng tôi đại diện cho một bước tiến đáng kể trong nghiên cứu cơ bản. Bằng cách kết hợp một lượng nhỏ scandium, chúng tôi đã khám phá ra một nguyên lý mới có thể chứng minh là bản thiết kế cho các kết hợp nguyên tố khác. Mặc dù vẫn cần nhiều thử nghiệm trước khi vật liệu có thể được sử dụng trong các tế bào pin, nhưng chúng tôi rất lạc quan. Các vật liệu dẫn cả ion và electron đặc biệt phù hợp để làm chất phụ gia trong điện cực. Do các ứng dụng thực tế đầy hứa hẹn, chúng tôi đã nộp bằng sáng chế”.
Giáo sư Thomas F. Fässler tại phòng thí nghiệm
Ngoài khả năng dẫn điện nhanh hơn, vật liệu này còn có tính ổn định nhiệt và có thể được sản xuất bằng các phương pháp hóa học đã được xác lập. Các nhà nghiên cứu đã phát hiện một chất hoàn toàn mới thông qua công trình của họ. Tác giả đầu tiên Jingwen Jiang, một nhà khoa học tại viện TUMint.Energy Research, đã chia sẻ: “Sự kết hợp của chúng tôi bao gồm lithium – antimony, nhưng có thể dễ dàng áp dụng cho các hệ thống lithium – phosphorus. Trong khi dự án nghiên cứu khác trước đây dựa vào lithium – lưu huỳnh và cần thêm năm nguyên tố để tối ưu hóa, chúng tôi chỉ cần scandium làm thành phần bổ sung. Chúng tôi tin rằng khám phá này có ý nghĩa rộng hơn trong việc tăng cường khả năng dẫn điện trong nhiều loại vật liệu khác.”
Để xem các tin bài khác về “Pin”, hãy nhấn vào đây.
Nguồn: Electronics Online
