Samsung giới thiệu công nghệ pin rắn liền khối đột phá trên tạp chí khoa học ‘Nature Energy’

Vào ngày 9 tháng 3 tại London, các nhà nghiên cứu từ Viện Công nghệ Tiên tiến Samsung (SAIT) và Viện Nghiên cứu phát triển R&D Samsung Nhật Bản (SRJ) đã trình bày một nghiên cứu về một loại pin với hiệu năng cao, bền bỉ lâu dài trên tạp chí Nature Energy, một trong những tạp chí khoa học hàng đầu thế giới.

So với loại pin sử dụng chất điện phân lỏng đang được sử dụng rộng rãi lithium-ion, pin sử dụng chất điện phân rắn hỗ trợ mật độ năng lượng lớn hơn, mở rộng khả năng dự trữ năng lượng và an toàn hơn. Tuy nhiên, cực dương của kim loại lithium được sử dụng trong pin ở trạng thái rắn có xu hướng kích hoạt sự phát triển của dendrites1, có thể tạo ra các tác dụng phụ không mong muốn làm giảm tuổi thọ và độ an toàn của pin.

Để khắc phục những tác dụng phụ đó, lần đầu tiên các nhà nghiên cứu của Samsung đã đề xuất sử dụng lớp hỗn hợp bạc-carbon (Ag-C) làm cực dương cho pin. Nhóm nghiên cứu nhận thấy rằng việc kết hợp một lớp Ag-C vào một viên pin nguyên mẫu cho phép pin hỗ trợ công suất cao hơn, vòng đời dài hơn và tăng cường độ an toàn nói chung. Với độ dày chỉ 5µm (micromet), lớp nanocompozit Ag-C siêu mỏng cho phép nhóm nghiên cứu giảm độ dày các cực và tăng mật độ năng lượng lên tới 900Wh/L. Nó cũng cho phép họ chế tạo vật mẫu nhỏ hơn khoảng 50 phần trăm so với pin lithium-ion thông thường.

Cuộc nghiên cứu đầy hứa hẹn này dự kiến sẽ thúc đẩy việc mở rộng ngành xe điện (EVs). Các viên pin nguyên mẫu mà nhóm phát triển cho phép EV tăng khả năng di chuyển tới 800km trong một lần sạc và có vòng đời dài hơn 1.000 lần sạc pin.

(Từ trái qua) Yuichi Aihara, Principal Engineer từ SRJ, Yong-Gun Lee, Nghiên cứu viên chính và Dongmin Im, Thạc sĩ từ SAIT

Theo như lời của ông Dongmin Im, Thạc sĩ tại Phòng thí nghiệm pin thế hệ mới SAIT, người đứng đầu của dự án giải thích “Sản phẩm của nghiên cứu này có thể là hạt giống công nghệ cho loại pin có hiệu suất và độ an toàn cao hơn trong tương lai. Chúng tôi sẽ tiếp tục phát triển và cải tiến các công nghệ sản xuất pin trạng thái rắn để giúp pin EV được cải tiến lên một tầm cao mới.”

¹ Dendrites là những tinh thể giống như kim có thể phát triển trên cực dương của pin trong khi sạc.