THƯỢNG HẢI, ngày 13 tháng 2 (Tân Hoa Xã) – Các nhà khoa học Trung Quốc đã phát triển một công nghệ "liệu pháp chính xác" mang tính cách mạng, có thể hồi sinh các loại pin lithium-ion đã cũ hoặc hết năng lượng, mang đến một giải pháp bền vững để kéo dài tuổi thọ của chúng và giảm thiểu ô nhiễm môi trường.
Nghiên cứu này, được dẫn dắt bởi Peng Huisheng và Gao Yue từ Đại học Phúc Đán, đã được công bố vào thứ Năm trên tạp chí Nature.
Khi pin lithium-ion mất khả năng hoạt động do cạn kiệt các ion lithium hoạt động, chúng thường bị loại bỏ vì không thể sửa chữa. Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu đã phát triển một phương pháp mới lấy cảm hứng từ các phương pháp điều trị y tế.
Họ đã thiết kế một phân tử vận chuyển lithium, có thể được tiêm vào các pin đã suy giảm để bổ sung chính xác các ion lithium đã mất.
"Giống như điều trị bệnh cho con người, chúng tôi tập trung vào việc sửa chữa vấn đề cốt lõi của pin, đồng thời bảo tồn các thành phần còn khỏe mạnh," Gao giải thích.
Việc thiết kế phân tử vận chuyển lithium là một thách thức lớn. Không có mẫu thiết kế sẵn nào để tham khảo, nhóm nghiên cứu đã chuyển sang sử dụng trí tuệ nhân tạo. Bằng cách số hóa các đặc tính phân tử và tận dụng các bộ dữ liệu khổng lồ từ hóa học hữu cơ, điện hóa học và kỹ thuật vật liệu, họ đã sử dụng máy học để dự đoán các ứng viên tiềm năng.
Vì thế, Hợp chất CF3SO2Li đã nổi lên như một giải pháp lý tưởng nhờ các đặc điểm chính như chi phí thấp, dễ tổng hợp và tương thích với các vật liệu pin phổ biến.
Trong các thử nghiệm nghiêm ngặt, các pin được xử lý bằng liệu pháp phân tử này vẫn duy trì hiệu suất gần như mới dù đã trải qua 12.000 đến 60.000 chu kỳ sạc-xả, một sự cải thiện đáng kể so với tiêu chuẩn hiện tại của ngành là 500-2.000 chu kỳ.
"Giải pháp mới không chỉ giúp kéo dài tuổi thọ của pin mà còn giảm đáng kể lãng phí tài nguyên và tác động đến môi trường" Gao cho biết, đồng thời nhấn mạnh rằng nhóm nghiên cứu đang tối ưu hóa quy trình sản xuất hàng loạt phân tử vận chuyển lithium và hợp tác với các nhà sản xuất pin để thương mại hóa công nghệ này.
Tin cùng chuyên mục
