Để tìm kiếm một loại pin lithium-ion an toàn hơn, một nhóm kỹ sư tại Đại học Illinois (UI) đã đề xuất một chất điện phân rắn dựa trên polyme không chỉ có thể tự sửa chữa mà còn có thể tái chế mà không cần nhiệt độ cao. Bằng cách sử dụng một polyme liên kết chéo đặc biệt, chất điện phân mới sẽ trở nên cứng hơn khi đun nóng thay vì bị phân hủy.
Pin Lithium là một trong những mô hình thành công của công nghệ điện hiện đại. Không có chúng, các thiết bị từ điện thoại thông minh đến ô tô điện sẽ không thực tế - nhưng chúng còn lâu mới hoàn hảo. Khi pin lithium có chất lượng kém hoặc lắp ráp không đúng cách trải qua chu kỳ sạc và xả thường xuyên, các sợi nhánh lithium hình kim hoặc đuôi gai dễ dàng hình thành và phát triển trong cấu trúc của pin. Điều này sẽ khiến phần này của pin lithium không mong muốn rút ngắn tuổi thọ hoặc đoản mạch điện. Trong trường hợp cực đoan, nó cũng có thể làm hỏng chính pin, gây cháy nổ.
Một phần nguyên nhân của những sự cố cháy nổ này là do pin lithium-ion sử dụng chất điện phân lỏng – nếu pin bị hư hỏng nghiêm trọng, nó sẽ phản ứng hóa học với các điện cực. Brian Jing, một sinh viên tốt nghiệp khoa học vật liệu và kỹ thuật tại Đại học Illinois, cho biết chất điện phân rắn hoặc gốm đã được coi là lựa chọn thay thế, nhưng chúng có xu hướng tan chảy ở nhiệt độ cao được tạo ra bên trong pin. Một cách để giải quyết vấn đề này là sử dụng các sợi polyme liên kết ngang để sản xuất chất dẫn điện lithium giống như cao su. Nó có tuổi thọ cao hơn chất điện phân rắn cứng hơn, nhưng nó không thể tự sửa chữa và khó tái chế.
Nhóm UI đã phát triển một phương pháp tạo liên kết ngang để chúng có thể trao đổi phản ứng và trao đổi chuỗi polyme giữa chúng. Điều này có nghĩa là polyme sẽ cứng lại khi được nung nóng và sẽ tự phục hồi, dẫn đến giảm sự phát triển của các sợi nhánh liti dạng đuôi gai. Ngoài ra, không cần axit mạnh hoặc nhiệt độ cao để phân hủy polyme. Thay vào đó, nó hòa tan trong nước ở nhiệt độ phòng. Tuy nhiên, kỹ thuật này vẫn chưa thực tế.
Trưởng nhóm Christopher Evans cho biết: “Tôi nghĩ công việc này cung cấp một nền tảng thử nghiệm thú vị cho những người khác. Chúng tôi đã sử dụng các tính chất hóa học rất đặc biệt và các liên kết động rất đặc biệt trong polyme, nhưng chúng tôi nghĩ rằng chúng tôi có thể sử dụng nền tảng Được cấu hình lại này để sử dụng với nhiều tính chất hóa học khác nhằm điều chỉnh tính dẫn điện và tính chất cơ học.
Để tìm hiểu thêm về pin Li-ion, vui lòng tham khảo https://www.junleepower.com/