Vật liệu giá rẻ có thể tăng tốc độ sạc pin nhanh chóng hơn

Tốc độ sạc pin tùy thuộc vào tỷ lệ các hạt dương, gọi là lithium inon, có thể di chuyển đến cực âm nơi chúng được lưu trữ. Một yếu tố hiếm trong việc tạo ra siêu pin có thể sạc nhanh đó là tốc độ lithium ion phân tách, thường qua những vật liệu ceramic.

Một giải pháp tiềm năng nữa là khiến mọi thứ đều nhỏ hơn, bằng cách sản xuất các cục pin bằng hạt nano. Nhưng hạt nano khá đắt và khó xử lý, vậy nên các nhà khoa học đã tìm kiếm những giải pháp thay thế để giải quyết vấn đề này.

Hiện nay, các nhà nghiên cứu tại đại học Cambridge đã nhận dạng được một nhóm vật chất gọi là niobium tungsten oxides mà trong đó lithium ion có thể di chuyển với cường độ cao, đồng nghĩa với việc sạc nhanh hơn rất nhiều.

“Niobium tungsten oxides những khác biệt quan trọng," the như Kent Griffith, tác giả của nghiên cứu được xuất bản trên tờ Nature. Được phát hiện năm 1965, những vật chất này có một cấu trúc mở và kích cỡ hạt lớn hơn nhiều loại pin thông dụng.

Để đo lường sự chuyển động của lithium ion qua  những vật liệu này, các nhà nghiên cứu sử dụng một công nghệ tương tự với công nghệ trong máy quét MRI. Họ nhận thấy rằng lithium ion chuyển động qua vật liệu của họ nhanh gấp hàng trăm lần qua những vật liệu thông thường.

Một lợi thế khác của những vật chất này là chúng rẻ và dễ sản xuất hơn. "Những oxide này khá dễ làm và không cần nhiều chất hóa học khác." theo như Griffith.

Ô tô điện và kho lưu trữ lớn cho năng lượng mặt trời là hai công nghệ sạch có tiềm năng phát triển nhất với công nghệ sạc pin này.

Clare Grey, giáo sư Đại học Cambrider và tác giả bài báo nói rằng bước tiếp theo sẽ là tối ưu hóa vật chất này cho toàn phần của pin, sẽ cần có một vòng đời đủ lâu cho các phương tiện giao thông chạy điện. "Ví dụ, xe bus chạy bằng điện có thể sạc tại trạm một cách rất nhanh."

"Khám phá này rất thú vị nếu xét trên khía cạnh khả năng của pin," theo như Dan Brett, giáo sư tại Đại học London. "Điều khác biệt ở nghiên cứu này nằm ở cái nhìn sâu về cơ học và khả năng đo lường tốc độ lithium ion di chuyển qua vật chất”.

Brett nói thêm: "Công nghệ này sẽ cho phép những vật chất này được tối ưu hóa hơn, để chúng ta có thể hướng với nhiều tiến bộ trong ngành năng lượng."