Bài học rút ra chính
- Một loạt các công nghệ mới đang được phát triển để kéo dài tuổi thọ pin.
- Các nhà nghiên cứu gần đây đã thông báo rằng họ đã tìm ra cách để tăng đáng kể tuổi thọ của pin.
- Ngày càng có nhiều lo ngại về sự an toàn của pin lithium-ion.
Tuổi thọ pin điện thoại thông minh của bạn một ngày có thể được đo bằng ngày chứ không phải giờ.
Các nhà nghiên cứu từ Viện Khoa học và Công nghệ Tiên tiến Nhật Bản đã báo cáo rằng đã tìm ra cách để tăng đáng kể tuổi thọ của pin. Đó là một trong những tiến bộ ngày càng tăng trong lĩnh vực lưu trữ năng lượng.
"Loại nghiên cứu này rất quan trọng, và cuối cùng những phát hiện lý thuyết và thực nghiệm này sẽ chuyển thành thời lượng pin lâu hơn, điều này quan trọng từ cả quan điểm môi trường và kinh tế", Jack Kavanaugh, Giám đốc điều hành của công ty lưu trữ năng lượng Nanotech Energy, người không tham gia vào nghiên cứu Nhật Bản, cho biết trong một cuộc phỏng vấn qua email.
Chúng tôi cần pin tốt hơn
Trong một bài báo gần đây, các nhà nghiên cứu cho biết các cực dương graphit được sử dụng rộng rãi trong pin cần một chất kết dính để giữ khoáng chất lại với nhau, nhưng chất kết dính poly lại thiếu. Họ đang nghiên cứu một loại chất kết dính mới được làm từ chất đồng trùng hợp, giúp pin có tuổi thọ cao hơn.
Công nghệ pin hiện tại để lại rất nhiều điều mong muốn. Loại pin sạc phổ biến nhất trong ngành điện tử tiêu dùng hiện nay là lithium-ion. Mặc dù chúng có thể chứa và thải ra rất nhiều năng lượng so với các công nghệ khác, nhưng chúng có một số hạn chế cơ bản.
"Đầu tiên, công suất của chúng suy giảm tỷ lệ thuận với số chu kỳ sạc / xả", Bob Blake, phó chủ tịch của nhà phát triển vòng cổ chó thông minh Fi, giải thích trong một cuộc phỏng vấn qua email. "Bạn thường có thể mong đợi pin lithium-ion chỉ giữ lại khoảng 80% dung lượng ban đầu sau 500 chu kỳ sạc / xả."
Ngày càng có nhiều lo ngại về sự an toàn của pin lithium-ion. Năm ngoái, BMW đã thu hồi hơn 26.000 xe plug-in hybrid có nguy cơ cháy nổ. Vào tháng 2, Hyundai đã bắt đầu triệu hồi 76.000 chiếc Hyundai Kona EV tại Hàn Quốc sau hơn một chục báo cáo về cháy bộ pin Kona EV của hãng.
Tăng Pin Có Thể Có Trên Chân Trời
Một loạt các công ty và nhà nghiên cứu đang tìm kiếm các cách để có thêm cuộc sống từ các thiết bị.
Tại phòng thí nghiệm, giáo sư Ian Hosein của Đại học Syracuse, ông và nhóm nghiên cứu khoa học vật liệu của mình đang tiến hành nghiên cứu về các vật liệu có thể được sử dụng trong thế hệ pin tiếp theo. Lithium, vật liệu thường được sử dụng trong pin, có thể đắt tiền, khó tái chế và dễ bị quá nhiệt. Hosein đang thử nghiệm các khoáng chất dồi dào như canxi, nhôm và natri để xem chúng có thể được sử dụng như thế nào để chế tạo pin mới.
"Khi chúng tôi làm việc trong lĩnh vực khoa học vật liệu, các vật liệu chúng tôi tạo ra phải đáp ứng nhiều kỳ vọng khác nhau," Hosein nói trong một thông cáo báo chí. "Chúng tôi đang suy nghĩ về những gì xảy ra ngoài lithium. Các vật liệu khác vốn có thể an toàn hơn, ít tốn kém hơn và lành tính hơn với môi trường."
Một số công ty đang cố gắng kích hoạt lại loại pin Lithium-ion tiêu chuẩn hiện tại. Ví dụ, công ty Enovix tuyên bố đã phát triển pin Lithium-ion với mật độ năng lượng cao hơn 5 năm so với các sản phẩm tiêu chuẩn ngành hiện tại.
Cameron Dales, tổng giám đốc kiêm giám đốc thương mại tại ENOVIX, cho biết trong một cuộc phỏng vấn qua email rằng các sản phẩm pin hiện tại của công ty cung cấp mật độ năng lượng lớn hơn 27% -110% so với các sản phẩm khác trên thị trường.
Hai công nghệ đầy hứa hẹn khác đang được phát triển là gốc hữu cơ và pin đường. Các gốc hữu cơ có thể mang lại hiệu suất tương đương với Li-Ion bằng cách sử dụng các polyme hữu cơ đặc biệt, đồng thời linh hoạt và thân thiện hơn với môi trường. Pin đường sử dụng đường và các enzym hoạt động để sản xuất điện và có thể có mật độ năng lượng cao.
Loại nghiên cứu này rất quan trọng, và cuối cùng những phát hiện lý thuyết và thực nghiệm này sẽ dẫn đến thời lượng pin lâu hơn.
"Chúng đang ở giai đoạn phát triển rất sớm, và ngay cả khi chúng được đưa ra thị trường, nó sẽ không mất ít nhất mười năm", Javier Nadal, giám đốc tư vấn đổi mới sản phẩm BlueThink của Vương quốc Anh, cho biết trong một cuộc phỏng vấn qua email.
Nadal dự đoán những công nghệ pin mới này sẽ thay đổi công nghệ cá nhân trong thập kỷ tới.
"Các sản phẩm mà chúng tôi đã biết sẽ dần trở nên tốt hơn," Nadal nói. "Ví dụ, điện thoại và máy tính xách tay mỏng hơn và nhẹ hơn trong khi tăng thời gian làm việc của họ. Giải pháp lưu trữ năng lượng mới cho phép các sản phẩm mới có thể thay đổi đáng kể trải nghiệm người dùng."
