Đột phá loại pin sạc một lần dùng 300 năm, nói không với nguy cơ cháy nổ

Pin Lithium sắp bị "khai tử"? Lộ diện công nghệ pin mới sạc được 120.000 lần không hỏng.

Giới khoa học ngày nay đã rất giỏi trong việc chế tạo ra những viên pin dung lượng lớn, nhưng lại khá tệ trong việc ngăn chúng khỏi bị ăn mòn, bốc cháy hoặc gây ô nhiễm môi trường. Một bước tiến mới vừa được công bố trên tạp chí Nature Communications hứa hẹn giải quyết tất cả, đó là một loại pin chạy bằng nước và nước muối làm đậu phụ, bền bỉ và an toàn tới 3 thế kỷ.

Ảnh minh họa pin nước.

Điều kinh ngạc nhất chính là chất điện phân bên trong viên pin này được làm từ muối trung tính của magie và canxi, những khoáng chất tương tự được tìm thấy trong nước muối dùng để kết tủa sữa đậu nành khi làm đậu phụ.

Bằng cách giữ dung dịch ở độ pH trung tính (7.0), các nhà nghiên cứu đã loại bỏ được các phản ứng phụ gây ăn mòn vốn là nguyên nhân chính phá hủy pin truyền thống từ bên trong. Kết quả thử nghiệm trong phòng thí nghiệm cho thấy viên pin này chịu được 120.000 chu kỳ sạc, cao gấp 40 lần so với pin Lithium-ion thông thường (vốn chỉ đạt khoảng 3.000 chu kỳ). Theo lý thuyết, nếu mỗi ngày bạn sạc một lần, viên pin này có thể hoạt động bền bỉ trong hơn 300 năm.

Lý do khiến pin Lithium-ion hiện nay trở nên nguy hiểm là do các dung môi dễ cháy bên trong. Chỉ cần quá nhiệt hoặc va chạm nhẹ, chúng có thể bùng phát thành những đám cháy cực kỳ khó dập tắt.

"Pin nước" hoàn toàn miễn nhiễm với rủi ro này vì chất điện phân của nó không thể bắt lửa. Ngoài ra, việc tiêu hủy chúng cũng cực kỳ thân thiện với môi trường. Các nhà nghiên cứu xác nhận loại pin này đáp ứng các tiêu chuẩn xử lý chất thải quốc tế, không chứa hóa chất độc hại gây ô nhiễm đất.

Pin Lithium-ion sắp bị soán ngôi bởi pin nước.

Dù hiện tại mật độ năng lượng (112,8 mAh/g) vẫn chưa đủ nhỏ gọn để thay thế pin điện thoại hay xe điện ngay lập tức, nhưng đây lại là "vũ khí" hoàn hảo cho các hệ thống lưu trữ điện lưới khổng lồ như trang trại điện mặt trời hoặc điện gió.

Chi phí sản xuất cực thấp từ các nguyên liệu rẻ tiền khiến nó trở thành lựa chọn tối ưu cho những nơi cần sự bền bỉ và kinh tế hơn là kích thước nhỏ gọn. Nếu đội ngũ nghiên cứu thành công trong việc nâng cao mật độ năng lượng và mở rộng sản xuất polyme hữu cơ, đây sẽ là đối thủ đáng gờm đe dọa sự thống trị của pin Lithium trong tương lai gần.