Một công nghệ mới vừa được các nhà khoa học tại đại học Illinois, Urbana-Champaign (Mỹ) công bố đó là thời gian sạc pin có thể được rút ngắn cả trăm lần so với hiện nay.

Cấu trúc tấm phim siêu mỏng giúp pin sạc nhanh hơn.

Theo đó, những chiếc xe điện có thể dừng để nạp điện chỉ trong một vài phút và thời gian này tương đương với thời gian đổ xăng của xe động cơ đốt trong.

Công nghệ mới có thể ứng dụng vào các dây truyền sản xuất pin theo phương pháp truyền thống hiện nay. Do đó, rất có thể các phương tiện chạy điện sẽ có bước phát triển đột phá trong thời gian tới và các trạm sạc điện trả tiền sẽ mọc lên như nấm giống như các cây xăng hiện nay.

Bước tiến của công nghệ sạc pin này có thể ứng dụng trong rất nhiều ngành. Nó là sự kết hợp giữa lợi thế của tụ điện và pin. "Hệ thống mà chúng tôi đã cung cấp cho bạn sức mạnh giống như tụ điện nhưng khả năng tích chữ năng lượng giống như pin", theo ông Paul Braun giáo sư về khoa học kỹ thuật và vật liệu đại học Illinois. "Hầu hết các tụ điện chỉ lưu trữ được rất ít điện năng nhưng chúng lại có thể giải phóng năng lượng này rất nhanh. Trong khi đó, hầu hết pin đều có thể tích được một lượng điện năng hợp lý nhưng nó lại không thể cung cấp hoặc sạc lại nhanh chóng. Công nghệ mới cho phép kết hợp cả hai điều này".

Giáo sư Paul Braun (giữa) cùng các cộng sự.

Tốc độ mà pin thông thường có thể vừa nạp và xả có thể được tăng đáng kể bằng cách thay đổi hình thức vật chất làm các viên pin thành dạng màng mỏng. Nhưng những tấm phim mỏng như vậy thường hkó có thể tích trữ được nhiều năng lượng. Trong trường hợp pin của giáo sư Braun, màng mỏng này có cấu trúc 3 chiều do đó đã tăng khẳ năng lưu trữ của nó.

Pin làm từ những tấm phim mỏng 3 chiều đã được kiểm chứng trên thực tế và nó làm việc với các thiết bị điện một cách bình thường trong khi chúng có thể xả và tích điện nhanh gấp 10 tới 100 lần so với các pin làm theo cách truyền thống.

Để tạo ra các màng phim 3 chiều mỏng, các nhà nghiên cứu đã phủ lên bề mặt các hạt nhỏ hình cầu có kích thước siêu nhỏ (nano), các hạt này sẽ tự lắp ráp thành một mạng theo trật tự nhất định. Khoảng trống giữa và xung quanh các hạt sẽ được đổ đầy bằng kim loại. Sau đó các hạt bị nóng chảy hoặc hòa tan đi, để lại khuôn kim loại rỗng. Các phản ứng điện sẽ mở rộng các lỗ rỗng này đồng thời đưa vào đó vật liệu hoạt động như pin lithium-ion và pin niken.

Quy trình hệ thống này có thể sử dụng trên các công nghệ sản xuất pin hiện có, do đó nó có thể mở rộng sản xuất dễ dàng và làm với bất kỳ loại pin nào Li-ion hay NiMH.

Giáo sư Braun và nhóm của ông tin rằng công nghệ này có thể được sử dụng không chỉ cải tiến phương pháp sạc sạc pin cho ôtô điện mà còn ứng dụng trên điện thoại hoặc máy tính xách tay. Pin của chúng có thể được sạc trong vài phút thậm chí là vài giây. Nó cũng có thể ứng dụng trong các máy trong ngành y tế như máy khử rung tim…

H.M.A (theo LĐO/Gizmag)