Chế tạo pin lithium-lưu huỳnh hiệu quả nhất thế giới

Các nhà nghiên cứu tại trường Đại học Monash đã phát triển được pin lithium-lưu huỳnh hiệu quả nhất thế giới, có khả năng cung cấp năng lượng cho điện thoại thông minh trong 5 ngày liên tục. Mẫu pin đã được chế tạo ở Đức và sẽ được thử nghiệm trên cả ôtô và lưới điện mặt trời ở Úc vào năm 2020.

Các nhà nghiên cứu tại trường Đại học Monash đang trên đà thương mại hóa pin lithium-lưu huỳnh (Li-S) hiệu quả nhất thế giới, vượt trội hơn các loại pin hiện có trên thị trường gấp 4 lần và cung cấp năng lượng cho Úc và các thị trường toàn cầu khác trong tương lai.

TS. Mahdokht Shaibani, trưởng nhóm nghiên cứu cùng phối hợp với các cộng sự khác để chế tạo pin Li-S dung lượng cực cao, có hiệu suất cao hơn và ít tác động đến môi trường so với các sản phẩm pin lithium-ion hiện có.

Các nhà nghiên cứu đã được cấp bằng sáng chế (PCT/AU 2019/051239) cho quy trình sản xuất của họ và các mẫu pin này đã được chế tạo thành công bởi các đối tác NC&PT Đức, Viện Nghiên cứu Vật liệu và Công nghệ chùm tia Fraunhofer. Một số nhà sản xuất pin lithium lớn nhất thế giới ở Trung Quốc và châu Âu quan tâm đến việc mở rộng quy mô sản xuất với thử nghiệm tiếp theo sẽ diễn ra tại Úc vào đầu năm 2020.

GS. Mainak Majumder cho rằng đây là bước đột phá cho ngành công nghiệp Úc và có thể thay đổi cách thức sản xuất điện thoại, xe hơi, máy tính và lưới điện mặt trời trong tương lai. "Chế tạo và sản xuất thành công pin Li-S dùng cho ô tô và lưới điện sẽ chiếm một phần quan trọng hơn trong chuỗi giá trị lithium ước tính 213 tỷ đô la của Úc và sẽ cách mạng hóa thị trường xe hơi Úc, cũng như cung cấp cho tất cả người dân Úc một thị trường năng lượng sạch và đáng tin cậy hơn”, GS. Majumder nói.

Nhờ sử dụng các vật liệu tương tự trong pin lithium-ion thông thường, các nhà nghiên cứu đã cấu hình lại thiết kế của cực âm lưu huỳnh để chúng có thể chịu được tải trọng cao hơn mà không làm giảm công suất hoặc hiệu suất tổng thể.

Lấy cảm hứng từ kiến trúc cầu nối độc đáo lần đầu tiên được ghi nhận trong quá trình xử lý bột giặt vào những năm 1970, nhóm nghiên cứu đã thiết kế ra phương pháp tạo liên kết giữa các hạt để điều chỉnh ứng suất và mang lại mức độ ổn định chưa từng thấy trong bất kỳ loại pin nào. Theo PSG. Matthew Hill, đồng tác giả nghiên cứu, hiệu suất hấp dẫn, cùng với chi phí sản xuất thấp hơn, nguồn cung cấp nguyên liệu dồi dào, dễ xử lý và giảm tác động môi trường khiến thiết kế pin mới này phù hợp cho các ứng dụng trong thế giới thực trong tương lai.

N.P.D (NASATI), theo https://scitechdaily.com/worlds-most-efficient-lithium-sulfur-battery-developed-powers-smartphone-for-5-days/, 4/1/2020