Pin Li-ion thông thường không thể được uốn cong để tích hợp vào các thiết bị đeo mà không gãy hỏng hay cháy nổ. Thế nên các nhà nghiên cứu đã phát triển một loại pin có thể "tự lành" ngay cả khi đã đứt lìa. Thêm vào đó, dù có đứt lìa nhưng thành phần trong pin vẫn không bị rò rỉ, không gây độc hay bắt lửa.
Phát minh này do một nhóm các nhà khoa học đến từ viện công nghệ tiên tiến của Samsung tại Hàn Quốc, trung tâm nghiên cứu và phát triển của Samsung tại Trung Quốc và đại học Phục Đán, Thượng Hải thực hiện. Cũng dựa trên cơ chế tự phục hồi của nhiều loại vật liệu đã được nghiên cứu trước đó như nhựa sinh học, sơn sống trầy, vật liệu tổng hợp làm vỏ máy bay …, họ đã tinh chỉnh lại công nghệ để tạo ra pin Li-ion tự phục hồi.
Để pin có thể phục hồi thì tất cả các thành phần đơn lẻ trong pin cũng phải có khả năng tực phục hồi. Các điện cực trong pin bao gồm bao gồm nhiều lớp ống nano carbon song song. Giữa mỗi lớp là hợp chất lithium dưới dạng hạt nano (LiMn(2)O(4) tại một điện cực và LiTi(2)(PO(4))(3) tại điện cực còn lại. Các lớp điện cực mỏng được đặt trên một chất nền làm bằng polymer tự phục hồi. Giữa các điện cực là một chất điện phân không dung môi được làm bằng gel gốc cellulose và dung dịch lithium sulfate. Chất điện phân này cũng đóng vai trò là lớp phân tách giữa các điện cực.
Các nhà nghiên cứu cho biết khi pin bị gãy hay đứt lìa, nó có thể được phục hồi đơn giản bằng cách ép 2 nửa vào nhau. Lực ép sẽ khiến polymer tự phục hồi và ống nanocarbon tái kết dính sau vài giây. Thêm vào đó cách bố trí song sóng của các ống nano carbon cho phép chúng kết dính tốt hơn nếu như các ống nano được đặt lộn xộn. Kết quả là chức năng pin trở lại bình thường dù quy trình này được lặp đi lặp lại nhiều lần.
Những ưu điểm khác của công nghệ pin này là hợp chất lithium được đóng kín bên trong và không thể bị rò rỉ ra ngoài. Thêm vào đó không giống như các chất điện phân thông thường vốn dễ phân hủy khi tiếp xúc với không khí, chất điện phân dạng gel gốc cellulose rất ổn định và không bắt lửa hay độc hại.
Như trong hình ở đầu bài, họ đã thử nghiệm cục pin dẻo tự lành này với một hình nhân, hình A là pin trước khi đứt, đèn trên cổ hình nhân sáng > hình B, pin bị đứt, đèn tắt > hình C, pin sau khi tự lành, đèn sáng trở lại.
Phát minh này do một nhóm các nhà khoa học đến từ viện công nghệ tiên tiến của Samsung tại Hàn Quốc, trung tâm nghiên cứu và phát triển của Samsung tại Trung Quốc và đại học Phục Đán, Thượng Hải thực hiện. Cũng dựa trên cơ chế tự phục hồi của nhiều loại vật liệu đã được nghiên cứu trước đó như nhựa sinh học, sơn sống trầy, vật liệu tổng hợp làm vỏ máy bay …, họ đã tinh chỉnh lại công nghệ để tạo ra pin Li-ion tự phục hồi.
Để pin có thể phục hồi thì tất cả các thành phần đơn lẻ trong pin cũng phải có khả năng tực phục hồi. Các điện cực trong pin bao gồm bao gồm nhiều lớp ống nano carbon song song. Giữa mỗi lớp là hợp chất lithium dưới dạng hạt nano (LiMn(2)O(4) tại một điện cực và LiTi(2)(PO(4))(3) tại điện cực còn lại. Các lớp điện cực mỏng được đặt trên một chất nền làm bằng polymer tự phục hồi. Giữa các điện cực là một chất điện phân không dung môi được làm bằng gel gốc cellulose và dung dịch lithium sulfate. Chất điện phân này cũng đóng vai trò là lớp phân tách giữa các điện cực.
Các nhà nghiên cứu cho biết khi pin bị gãy hay đứt lìa, nó có thể được phục hồi đơn giản bằng cách ép 2 nửa vào nhau. Lực ép sẽ khiến polymer tự phục hồi và ống nanocarbon tái kết dính sau vài giây. Thêm vào đó cách bố trí song sóng của các ống nano carbon cho phép chúng kết dính tốt hơn nếu như các ống nano được đặt lộn xộn. Kết quả là chức năng pin trở lại bình thường dù quy trình này được lặp đi lặp lại nhiều lần.
Những ưu điểm khác của công nghệ pin này là hợp chất lithium được đóng kín bên trong và không thể bị rò rỉ ra ngoài. Thêm vào đó không giống như các chất điện phân thông thường vốn dễ phân hủy khi tiếp xúc với không khí, chất điện phân dạng gel gốc cellulose rất ổn định và không bắt lửa hay độc hại.
Như trong hình ở đầu bài, họ đã thử nghiệm cục pin dẻo tự lành này với một hình nhân, hình A là pin trước khi đứt, đèn trên cổ hình nhân sáng > hình B, pin bị đứt, đèn tắt > hình C, pin sau khi tự lành, đèn sáng trở lại.
Theo: New Atlas