Phát minh ra pin kẽm lỏng có thể ngăn ngừa cháy nổ

Để giữ cho pin bền và lâu dài, nhóm nghiên cứu đã bổ sung kẽm và muối kim loại.

Các nhà nghiên cứu nghĩ rằng họ đã tìm thấy một loại pin kẽm an toàn và bền hơn nhờ sử dụng các chất điện phân nước (bổ sung thêm muối kẽm) nên có thể ngăn ngừa khả năng cháy nổ như pin lithium-ion.

Các nhà nghiên cứu của Đại học Maryland tại Trường Kỹ thuật A. James Clark đã tạo ra một loại pin kẽm mới sử dụng chất điện giải nước thay cho chất dễ bắt lửa trong pin lithium-ion. Tuy nhiên, để giữ cho pin bền và lâu dài, nhóm nghiên cứu đã bổ sung kẽm và muối kim loại.

Một trong những tác giả của bài báo và là cộng tác viên cho trường A. James Clark (UMD), Fei Wang cho biết: “Chúng tôi sở hữu pin có thể cạnh tranh với pin lithium-ion ở mật độ năng lượng, nhưng không có nguy cơ phát nổ hoặc cháy”.

Sự đột phá này có thể tác động rất lớn đến ngành công nghiệp điện tử tiêu dùng. Điển hình là trường hợp của Samsung Galaxy Note7 phải được thu hồi vào năm 2016 sau khi thỏi pin của thiết bị liên tục gây cháy nổ. Các vấn đề với pin đã được phát hiện sau khi tiến hành thử nghiệm quy mô lớn tại các nhà máy sản xuất và đã được Samsung khắc phục trên Galaxy Note8, Galaxy S8 hiện đang bán ra trên thị trường.

Nhóm nghiên cứu hi vọng tiến bộ này có thể được thương mại hóa và thay thế các pin lithium-ion dễ gây cháy nổ trong hầu hết thiết bị điện tử tiêu dùng hiện nay.

Pin kẽm dạng nước này có thể sạc lại và không giống như các loại pin kẽm khác, nó không cần nạp nước cho chất điện phân. Nhóm nghiên cứu tin rằng họ đã tìm ra cách để làm giảm chi phí sản xuất cho loại pin này.

Hiện tại, cải tiến pin lithium-ion là một lĩnh vực nghiên cứu lớn. Công ty Imec của Bỉ, đang phát triển một loại pin lithium ion điện phân dạng nano rắn (nó bắt đầu là chất lỏng nhưng sau đó chuyển sang dạng chất rắn).

Công nghệ pin mới hứa hẹn mang đến nhiều đột phá, đặc biệt trong lĩnh vực xe điện.

Không chỉ UMD mà nhiều nhóm nghiên cứu khác cũng nhận ra rằng pin ướt an toàn và hiệu quả hơn nhưng thường kèm theo vấn đề chi phí cao. Đối với xe điện, pin trạng thái rắn thường có độ dẫn điện thấp và đây là tin không tốt cho quá trình sạc. Tuy nhiên, UMD hi vọng năm 2024 họ sẽ sản xuất ra được loại pin có thể sạc trong 20 phút và giúp xe di chuyển được quãng đường xa hơn.

Nghiên cứu pin kẽm mới đã được công bố hôm thứ hai trên tạp chí Nature Materials.