Mỹ – Trong thực tế, điện thoại sau mỗi lần được sạc đầy, thời gian sử dụng thường có xu hướng giảm dần. Sự sụt giảm hiệu năng của pin là một vấn đề đã tồn tại từ lâu. Thế nhưng, một nghiên cứu mới do đại học Nevada, Las Vegas (UNLV – university of Nevada, Las Vegas) dẫn đầu có thể chứng minh điều ngược lại, giúp tăng tuổi thọ của các thiết bị điện tử sử dụng pin thêm nhiều năm.

Giáo sư vật lý Michael Pravica, người đứng đầu nghiên cứu chia sẻ: “Một ô tô Tesla có thể chạy trung bình 547,18 km sau mỗi lần sạc đầy, nhưng sau một thập kỷ, con số đó có thể chỉ còn 321,87 km. Nhóm nghiên cứu đã cố gắng phục hồi dung lượng của pin để nó trở lại trạng thái gần như mới và có thể sử dụng được lâu hơn.”

Công nghệ phục hồi này có thể áp dụng cho các bộ pin trên xe điện, tàu điện, trạm sạc dự phòng của các doanh nghiệp, điện thoại di động và các thiết bị khác sử dụng pin lithium-ion.

Giáo sư Pravica chia sẻ: “Việc thay thế các bộ pin trên xe điện có thể mất chi phí đến hàng chục nghìn đô la. Thay vì chỉ sử dụng những chiếc xe này trong 10 năm, giờ đây các tài xế có thể chạy từ 15 đến 20 năm, đồng thời tiết kiệm được một khoản chi phí lớn”.

Với công nghệ pin hiện đại, các ion lithium sẽ di chuyển từ cực dương (anode) sang cực âm (cathode), hoặc ngược lại khi sạc. Qua hoạt động thường xuyên này, các ion dần bị “mắc kẹt”, làm suy giảm hiệu suất của pin.

Bước đột phá công nghệ xuất hiện chính là “tia X”. Thường được biết đến như một công cụ chẩn đoán y tế, tia X thực chất là một dạng ánh sáng tập trung năng lượng cao được gọi là năng lượng điện từ, trong trường hợp này, chúng đóng vai trò như một “chiếc búa” tác động vào viên pin.

Giáo sư Pravica nói rằng: “Chúng tôi nhận ra rằng tia X sẽ là giải pháp tuyệt vời để giải phóng các ion lithium bị kẹt trong các vết nứt vi mô xuất hiện khi pin bị thoái hóa. Và nhóm nghiên cứu có thể đưa chúng trở lại chu trình dẫn điện, thay vì để chúng bị cô lập và làm giảm dung lượng pin.”

Từ trước đến nay, áp suất và nhiệt độ cao thường được sử dụng để liên kết các phân tử và kích hoạt loại phản ứng hóa học này. Giáo sư Pravica quan sát thấy tia X cũng có khả năng làm được điều tương tự, và chúng đã trở thành cơ chế thứ ba giúp biến đổi các chất hóa học.

Giáo sư Pravica nói tiếp: “Với tia X, nhóm có thể tạo ra các trạng thái hóa học mới nhờ sử dụng mức năng lượng cực cao. Khi tia X gây ion hóa, chúng sẽ tách các electron ra khỏi phân tử và nguyên tử. Nhưng vì sở hữu năng lượng vượt trội hơn, chúng có thể tiếp cận các vùng cấu trúc mới để đạt được những kết quả mà hóa học truyền thống không thể làm được.”

Giáo sư Pravica chia sẻ về nghiên cứu sắp tới của mình với tiềm năng tăng tuổi thọ cho các thiết bị điện tử

Giáo sư Pravica cho biết: “Công nghệ này sẽ giúp xe điện và các sản phẩm chạy bằng pin giữ giá trị tốt hơn. Mặt khác, nhóm nghiên cứu tin rằng các doanh nghiệp sẽ xem giải pháp phục hồi bằng tia X này là một mối quan hệ đôi bên cùng có lợi. Hơn nữa, việc tái tạo pin sẽ mang lại những tác động to lớn đến môi trường vì nó giúp giảm gây hại, cũng như việc thải bỏ chúng ra các bãi rác.”

Cơ quan bảo vệ môi trường (Environmental protection agency) cảnh báo rằng việc vứt bỏ pin bừa bãi có thể gây ra tình trạng rò rỉ axit hoặc chì nghiêm trọng. Trong bối cảnh ô nhiễm môi trường ngày càng trở thành mối lo ngại lớn, các quy trình xử lý, tái chế và tiêu hủy pin đang ngày càng được siết chặt và quy định chi tiết hơn.

Giáo sư Pravica khẳng định rằng bất kỳ công nghệ nào có tiềm năng làm chậm quá trình thay mới pin đều mang lại giá trị cao cho cả môi trường lẫn nền kinh tế. Hiện tại, ông hợp tác với phòng phát triển kinh tế của đại học UNLV để hiện thực hóa dự án này.

Phòng thí nghiệm của Giáo sư Pravica dự kiến sẽ hoàn thành các thử nghiệm cơ bản vào mùa thu năm 2026, nhằm chứng minh những tác động tích cực của tia X đối với dung lượng pin. Các thử nghiệm này bao gồm việc điều chỉnh độ sáng (cường độ) và mức năng lượng của tia X để đánh giá xem những yếu tố này ảnh hưởng như thế nào đến giá trị thực tế của việc “hồi sinh” pin.

Giáo sư Pravica kết luận: “Khó khăn là điều không thể tránh khỏi, nhưng cảm giác bản thân làm được một điều gì đó có ích cho nhân loại thực sự vô giá. Nhóm nghiên cứu hy vọng tất cả các bài kiểm tra đều sẽ thành công và sớm đóng góp một phần công sức ý nghĩa cho cộng đồng.”

Để xem các tin bài khác về “Pin li-ion”, hãy nhấn vào đây.

 

Nguồn: Electronics Online

Lưu ý: 

Để xem và khai thác hiệu quả nội dung của video clip nói trên (từ YouTube/ một dịch vụ của Google), Quý vị có thể thực hiện các bước sau:
1. Nếu tốc độ internet nhanh, có thể mở chế độ xem toàn màn hình bằng cách nhấn vào khung [ ] tại góc phải (phía dưới góc phải của video)
2. Chọn chế độ hình ảnh tốt nhất của đoạn video, hãy click vào hình bánh xe răng cưa và chọn chất lượng cao hơn (hoặc HD) theo ý muốn
3. Để hiển thị nội dung phụ đề, nhấn vào nút biểu tượng phụ đề [cc]. Một số video không có chức năng này sẽ không có biểu tượng phụ đề.
4. Quý vị có thể nghe hiểu tiếng Anh và có nhu cầu chia sẻ thông tin đến cộng đồng, hãy hỗ trợ techMAG biên dịch nội dung video và gửi cho chúng tôi để có cơ hội đăng thông tin lên technologyMag.net