Những người có điện thoại thông minh có một điểm chung với những người lái xe điện: sạc lại sự lo lắng. Trên thực tế, tất cả các thiết bị chạy bằng pin, từ điện thoại di động đến EV, đều có quyền tự chủ giới hạn trong khả năng của ắc quy mà, ngày nay, luôn luôn là trong công nghệ lithium-ion. Nhưng ngày mai thì sao? Nhiều khả năng nó sẽ là một pin lithium trạng thái rắn.
Trên thực tế, công nghệ pin thể rắn từ lâu đã được coi là cuộc cách mạng tiếp theo cho điện tử (và ô tô điện), nhưng ngày nay nó vẫn có những vấn đề kỹ thuật không thể vượt qua, ngăn cản việc áp dụng nó trong các thiết bị tiêu dùng. Tuy nhiên, một khám phá gần đây của MIT có thể thay đổi mọi thứ bằng cách đưa pin trạng thái rắn vào thiết bị của chúng tôi và cho phép một điện thoại thông minh để ở lại thậm chí trong ba ngày liên tiếp. Sự đổi mới bao gồm một thiết kế cực dương mới, nghĩa là, một trong hai điện cực mà qua đó dòng điện chứa trong pin đi qua.
Vấn đề về pin trạng thái rắn
Cho đến nay, một trong những vấn đề lớn nhất của pin trạng thái rắn là khi pin được sạc các nguyên tử tích lũy bên trong lithium kim loại, làm cho nó mở rộng. Kim loại sau đó co lại một lần nữa trong quá trình xả khi sử dụng pin. Những thay đổi lặp đi lặp lại về kích thước của kim loại gây khó khăn trong việc duy trì sự tiếp xúc liên tục giữa các vật liệu tạo nên pin và có xu hướng gây ra gãy xương và bong ra. Một vấn đề khác của pin trạng thái rắn cho đến nay sự mất ổn định hóa học của chất điện giải đã được phát triển.
Giải pháp
các Các nhà nghiên cứu của MIT đã áp dụng một thiết kế sáng tạo sử dụng hai loại chất rắn bổ sung là "dây dẫn ion-điện tử hỗn hợp" (MIEC) và "chất cách điện ion và điện tử ion" (ELI), ổn định về mặt hóa học khi tiếp xúc với kim loại lithium. Các nhà nghiên cứu cũng phát triển kiến trúc nano tổ ong ba chiều, với không gian bổ sung còn lại đặc biệt để cho phép mở rộng lithium. Khi lithium nó mở rộng trong quá trình sạc, chảy vào không gian trống, di chuyển như một chất lỏng ngay cả khi nó duy trì cấu trúc tinh thể rắn.
Ba ngày phí
các Đội MIT hiện đang quản lý để hoàn thành 100 chu kỳ sạc / xả đầy của pin mới, không có bất kỳ dấu hiệu gãy xương. Các nhà khoa học nói rằng nhờ thiết kế mới này, có thể tạo ra pin nhỏ hơn nhiều, với cùng dung lượng, có thể giữ điện thoại thông minh trong một thời gian rất dài: lên đến ba ngày cho một lần sạc.
