Phát minh này sẽ giúp loại xe vốn có phạm vi hoạt động hẹp này tăng gấp 3 lần quãng đường có thể di chuyển.

Một nhóm các nhà hóa học đến từ trường đại học Waterloo, Canada mới đây đã có một bước đi mang tính đột phá trong việc phát triển công nghệ pin mới cho xe điện.

Linda Nazar – một giáo sư hóa học đầy tài năng đã dẫn dắt nhóm nghiên cứu của mình tìm ra cách nâng cao hiệu suất của pin lithium-sulfur (Liti lưu huỳnh hay Li-S).

Giáo sư hóa học Linda Nazar – Trưởng nhóm nghiên cứu. (Ảnh: Tumblr)

Phương pháp này sử dụng tấm màng nano Man-gan đi-ô-xít (MnO2). và có nó thể được ứng dụng nhằm tạo ra những khối pin trên các phương tiện giao thông.

Nghiên cứu cho thấy bề mặt của tấm màng nano MnO2 sẽ biến đổi cathode (cực âm trong quá trình sạc điện và cực dương khi phóng điện) của thỏi pin Li-S thành một siêu điện cực có khả năng tái nạp hơn 2.000 lần. Mặc dù lưu huỳnh có trữ lượng rất dồi dào, nhẹ và có giá thành khá thấp nhưng chất này chưa bao giờ được dùng để tạo ra cathode trong những thỏi pin, bởi nó sẽ bị hòa tan trong dung dịch điện phân – môi trường trung gian giữa hai điện cực.

Cấu trúc màng nano MnO2 . (Ảnh: Phys.org)

Theo đó, công nghệ mới cho phép những chiếc xe máy điện chạy được một quãng đường dài gấp ba lần so với việc sử dụng pin lithium-ion có cùng trọng lượng. Điều này có thể thúc đẩy thị trường xe máy điện phát triển trong tương lai bởi xe điện có phạm vi di chuyển rất hạn chế so với các dòng xe truyền thống. Tuy nhiên, để làm được điều này thì giá thành sản xuất cũng phải ở mức hợp lý.

Biểu đồ sánh cấu trúc của pin Li-S với Li-ion và các loại pin khác. (Ảnh: GetIt01)

Trường Đại học Waterloo cũng cho biết nghiên cứu trước đó của vị giáo sư này đã chỉ ra rằng ti-tan ô-xít (TiO) có thể làm lưu huỳnh bền hơn nhưng tấm màng nano MnO2 thậm chí còn làm tốt hơn thế. Phản ứng làm bền vững lưu huỳnh khá tương đồng với một quy trình hóa học được tìm ra vào năm 1845, lúc đó lưu huỳnh đang được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp.

Pin Li-S có thể giúp xe máy điện tăng tầm hoạt động gấp 3 lần. (Ảnh: RideApart)

Giáo sư Nazar chia sẻ: “Hiện tại có rất ít nhà nghiên cứu tìm hiểu cũng như nghiên cứu về lưu huỳnh. Tôi rất thất vọng khi mình phải nghiên cứu sâu về lĩnh vực văn học để tìm hiểu một thứ có thể thay đổi tương lai của chúng ta”. 

Nhờ việc sở hữu trọng lượng nhẹ hơn, giá thành sản xuất thấp hơn trong khi năng lượng lại lớn hơn nên Li-S được cho là sẽ trở thành công nghệ thay thế cho pin Li-ion hiện tại. Loại pin mới này sẽ xuất hiện trên thị trường ngay sau khi các nhà nghiên cứu thành công tạo ra những cathode có khả năng dẫn điện tốt hơn.

Nhờ trọng lượng nhẹ và năng lượng dồi dào nên xe ô tô điện cũng đi được quãng đường xa hơn giống như xe máy điện. (Ảnh: Bizmandu)

Sơn Tùng

 

Từ Khóa: