Vật liệu mới giúp pin lithium-ion giữ nguyên dung lượng sau 5 năm
Rất hay và hữu ích!/11 người
mig0
5 thángBình luận: 59
Vật liệu mới giúp pin lithium-ion giữ nguyên dung lượng sau 5 năm
Bis-imino-acenaphthenequinone-paraphenylene (BP) copolymer là loại vật liệu mới cho phép pin lithium-ion có khả năng giữ được gần như hoàn toàn dung lượng sau khoảng thời gian đến 5 năm, thậm chí còn lâu hơn nữa.

Có thể nói điểm yếu của các thiết bị điện tử hoạt động bằng pin sạc hiện tại là dung lượng pin bị giảm xuống theo số lần sạc, cũng đồng nghĩa với thời gian sử dụng bị hạn chế qua thời gian. Một chiếc smartphone mới với 100% pin có thể phục vụ bạn trong 1 ngày, nhưng sau khoảng 1 năm, cũng với khối lượng phục vụ tương tự, thiết bị chỉ có thể chạy khoảng 3/4 ngày. Số lần sạc lại được của pin lithium-ion hiện tại là 1 con số có giới hạn, đi cùng với đó là dung lượng pin giảm dần theo thời gian. Một số nhà sản xuất (như Apple áp dụng trên iPhone chẳng hạn) thể hiện sự thay đổi này qua chỉ số gọi là “battery health” cho người dùng dễ hình dung.

lithium_ion_bp_copolymer_tinhte.jpg

Một trong những nguyên nhân chính dẫn đến sự sụt giảm dung lượng theo thời gian của pin lithium-ion là sự xuống cấp của cực dương graphite. Graphite được sử dụng làm cực dương (anode) cho các điện cực âm (negative electrode) của pin lithium-ion trong hơn 3 thập kỷ qua. Anode và cathode cũng như chất điện phân tạo thành 1 môi trường nơi các phản ứng điện hóa xảy ra (sạc và xả). Thách thức lớn nhất mà graphite anode gặp phải là sự bong tróc của khung graphite trong chu trình sạc sâu với tốc độ dòng diện nhanh, dẫn đến suy giảm dung lượng theo thời gian. Vì lẽ đó, người ta dùng PVDF (poly vinylidene fluoride) làm chất kết dính để ổn định khung graphite. Tuy nhiên PVDF không dẫn điện, hòa tan chậm trong chất điện phân đã hạn chế công dụng của nó trên các mẫu pin lithium-ion có vòng đời dài. Trong thực tế, pin lithium-ion sử dụng PVDF làm chất kết dính điện cực sẽ chỉ còn 65% dung lượng sau 500 chu kỳ sạc xả.

Để giải quyết các vấn đề này, nhóm các nhà nghiên cứu từ Viện Khoa học và Công nghệ Tiên tiến Nhật Bản (Japan Advanced Institute of Science and Technology - JAIST) đang sử dụng loại chất kết dính mới làm từ bis-imino-acenaphthenequinone-paraphenylene copolymer. BP cho phép pin có thể giữ lại đến 95% dung lượng sau hơn 1700 chu kỳ sạc xả. Nếu mỗi ngày bạn thực hiện 1 chu kỳ sạc xả, pin với chất kết dính BP có thể sử dụng gần như nguyên vẹn dung lượng sau gần 5 năm.

lithium_ion_bp_copolymer_tinhte-1.jpg

Chất kết dính BP có độ ổn định cơ học tốt hơn đáng kể so với PVDF và bám dính vào anode nhờ tương tác π-π giữa các nhóm bis-imino-acenaphthenequinone và graphite, cũng như sự kết dính tốt của các phối tử (ligand) trong copolymer với bộ thu dòng điện bằng đồng của pin. BP copolymer có tính dẫn điện nhiều hơn so với PVDF, tạo ra 1 giao diện điện phân rắn mỏng hơn với điện trở thấp hơn. Cuối cùng, BP copolymer khó phản ứng với chất điện phân, ngăn chặn sự phân hủy của nó trong suốt vòng đời pin. Hình ảnh từ kính hiển vi điện tử cho thấy chất kết dính BP chỉ xuất hiện những vết nứt nhỏ hình thành, trong khi chất PVDF có những vết nứt khá lớn sau gần 1/3 tổng số chu kỳ sạc xả.

Phát hiện về BP copolymer sẽ mở đường cho việc phát triển các loại pin lithium-ion có tuổi thọ cao, cũng như tạo ra những thay đổi trong kinh tế và môi trường. Pin bền hơn giúp phát triển các thiết bị có chất lượng tốt hơn đủ để sử dụng trong thời gian dài, nhất là những sản phẩm như xe điện và các cơ quan nội tạng nhân tạo. Về mặt môi trường, pin bền hơn sẽ giảm thiểu bị thải loại khi nó không còn đáp ứng được nhu cầu sau thời gian ngắn, nhất là trong xã hội hiện đại khi mà mỗi người đều sở hữu ít nhất 1 thiết bị di động.

Link nguồn dưới comment.
59 bình luận
Ngon đấy. Nếu điều này được thực hiện thì chai pin không còn là nỗi lo lớn nữa
takashi001
ĐẠI BÀNG
5 tháng
@Xém Đẹp Trai77 pin xe điện mình dùng 3 năm rồi nó có bị sao đâu, kk
@Xém Đẹp Trai77 Nhớ đợt trước có bài ông nào đó phá xe Tesla vì tiền thay pin gần bằng tiền xe mới. Nếu xe thiết kế kiểu vậy thì có lẽ xe điện ko hẵn là tiết kiệm hơn xe xăng/dầu.
@Hieu Tran DakLak Chắc vừa dùng vừa phá. 1 lần sạc đi đc hơn 400km, trung bình đi 4-5 ngày mới sạc đầy pin 1 lần thì cũng phải 4-5 năm pin mới chai bớt kha khá.
Các công nghệ về pin vài năm trở lại đây công bố rất nhiều nhừn đưa vào thực tế thì chưa thấy đâu!
Vẫn còn trên giấy dài dài!
limann
TÍCH CỰC
5 tháng
@Double D Họ nghiên cứu phát minh vì tiền trc chứ - hòa vốn 8 lần thì mới tới vì nhân loại 😆
@Double D căn bản là phải rẻ thì mới thương mại dc . ví dụ pin lifepo4 đưa vào thương mại siêu nhanh (chỉ khoảng 15 năm từ khi phát minh) do rẻ, dễ làm, tuổi thọ gấn 2-3 lần pin li-ion . hàng trăm nghìn phát minh cải tiến pin khác đều rất tốt nhưng ko thể thương am5iquy mô lớn dc
@Double D bất cứ nghiên cứu/phát minh nào ban đầu cũng đều chỉ dựa trên góc nhìn về kỹ thuật thôi bác, muốn đưa các sản phẩm đó thành sản phẩm thương mại thì còn nhiều yếu tố cần xét tới lắm chứ không đơn giản
@Double D chuẩn bác
Đều mà anh em luôn đau đầu cần đây rồi 😆
Pxhoang
ĐẠI BÀNG
5 tháng
Thay được cho máy cũ thì ngon. Vẫn đang quá hài lòng với con ipad mini 5 dù đã qua mấy đời chip A rồi =)) chỉ cần pin tốt tí nữa là 10/10
Vẫn là li-on 😔
@llllyllllr nói chung là cho đến hiện nay chưa tìm ra chất gì thay thế lithium, mà pin Li-ion cái tiến 1 bậc lên li-polymer rồi đó bác bền bỉ hơn và mật độ năng lượng cao hơn, sắp tới họ đổi chất liệu cực dương cho nó ít bị ăn mòn lại nữa là ngon.
Khi mà vi xử lý và màn hình phát triễn nhanh như vũ bão thì mảng pin vẫn chả khá hơn bao nhiu, dc cái h có sạc nhanh cũng đỡ
Phát minh là một chuyện, quan trọng là có đưa vào sản xuất hàng loạt với giá thành đủ tốt để phổ biến hay không.
@fear factor Đúng vậy bạn
Được vậy thì tốt quá, mà không biết bao giờ mới thương mại hóa được nhỉ?
Hun cái nè
anhcom67
ĐẠI BÀNG
5 tháng
Công nghệ mới thì đăng đầy báo ,nào là pin sạc nhanh 5ph ,nào là pin màng nhựa không dùng kim loại đắt tiền ,nhưng 20 năm nay vẩn dùng công nghệ lithium cũ xì ,giờ ông Tét-la lại tính quay về đời cổ sắt -photphat vì không chịu nổi kinh phí đắt đỏ ,phát minh là 1 chuyện mang ra chạy xe là chuyện khác hoàn toàn vì môi trường ngoài khắc nghiệt hơn nhiều
@anhcom67 đt giờ sạc nhanh 15p rồi đấy thôi 😃
Lowend
ĐẠI BÀNG
5 tháng
Mấy cái bài y tế với khoa học chỉ số ít là uy tín, đa số toàn tin vui vẻ, mang về dịch chỉ tổ tốn công, mình ko rõ link này có uy tín ko mà xem tựa thì có vẻ ko ổn
namsla
TÍCH CỰC
5 tháng
Vẫn chỉ là trên giấy. Xem nhiều bài rồi nhưng chưa thấy công nghệ nào dc áp dụng cả
10 năm qua chúng ta toàn nghe rất nhiều về công nghệ về tin và đáng buồn là toàn tin vịt
Knightmare
ĐẠI BÀNG
5 tháng
@tuyendcc Việc nghiên cứu và ứng dụng thành sản xuất đại trà là cả một vđ nhiều công nghệ đột phá thật nhưng ứng dụng vào sx quy mô mass production lại là vđ.
Dung lượng pin giảm theo số lần sạc là không đúng. Theo tôi nghiên cứu thì trong pin là sự sắp xếp lại các điện tich âm và dương thôi. Quá trình sạc pin cùn là quá trình phân bố lại xắp xếp các ion âm và dương từ đó tạo ra dòng điện
MINHTYXAO
ĐẠI BÀNG
5 tháng
Vậy chu kì đổi điện thoại lại tăng lên kha khá
Hóng thứ này sớm được áp dụng vào thực tế để pin của smartphone sẽ ngon hơn 😙
 Sent from CRAZYSEXYCOOL1981 using BlackBerry Athena 
Vẫn là câu chuyện ở thì tương lai thôi
Dùng cho thương mại dân dụng thì còn lâu chán, chừng hơn chục năm nữa thì may ra 😄
namsla
TÍCH CỰC
5 tháng
Có thể đã có vật liệu tốt thay thế từ lâu rồi. Nhưng bền quá thì baogiowf người tiêu dùng mới thay thiết bị mới. Lên chưa thèm đưa công nghệ đó vào sử dụng
Ủa là sao... 1 bên thì nói giữ dung lượng sau 5 năm, 1 bên thì nói giữ được đến 5 năm (upto)... Làm sao bây giờ, hoang mang quá
toàn nói ko chứ có bao giờ làm thương mại gì đâu.
@Đặng Vi Phú Đúng dzậy, đọc báo dạo mấy năm nay cũng trên mấy chục cái tít như dzầy mà có thấy gì đâu.








  • Chịu trách nhiệm nội dung: Trần Mạnh Hiệp
  • © 2022 Công ty Cổ phần MXH Tinh Tế
  • Địa chỉ: Số 70 Bà Huyện Thanh Quan, P. Võ Thị Sáu, Quận 3, TPHCM
  • Số điện thoại: 02862713156
  • MST: 0313255119
  • Giấy phép thiết lập MXH số 11/GP-BTTTT, Ký ngày: 08/01/2019