Các nhà nghiên cứu từ Đại học Tohoku và Viện Khoa học Vật liệu Quốc gia (NIMS) đã phát triển thành công một vật liệu catốt oxit vô định hình cho Pin sạc Magnesium (RMBs), có thể sạc và xả hơn 200 lần ở nhiệt độ phòng. Thành tựu quan trọng này giải quyết tình trạng hạn chế tài nguyên bằng cách tận dụng magnesium dồi dào và cho phép vận hành ở điện áp cao, mở rộng ranh giới của công nghệ pin thế hệ mới.
Vượt qua giới hạn tài nguyên với magnesium
Magnesium, với độ dồi dào cao hơn nhiều so với lithium, là một lựa chọn thay thế đầy hứa hẹn cho các giải pháp lưu trữ năng lượng, mở ra con đường vượt qua những hạn chế về tài nguyên vốn có của pin lithium-ion hiện nay. Tuy nhiên, việc phát triển các vật liệu catốt hiệu quả và ổn định, có thể chứa ion magnesium một cách đáng tin cậy, từ lâu đã là một thách thức lớn—cho đến bây giờ.
Khoa học vật liệu đổi mới để nâng cao hiệu suất
Nhóm nghiên cứu đã áp dụng các kỹ thuật đổi mới, bao gồm phản ứng trao đổi ion và tổng hợp hạt mịn, để tạo ra một vật liệu mới thúc đẩy đáng kể tính linh động của ion Mg trong cấu trúc catốt. Vật liệu catốt oxit vô định hình mới này, khi kết hợp với chất điện phân hiệu suất cao và anode kim loại magnesium, đã cho thấy sự cải thiện đáng kể.
Tuổi thọ chu kỳ gấp 8 lần và khả năng giữ dung lượng cao
Hệ thống pin mới đạt tuổi thọ chu kỳ sạc/xả cao hơn hơn tám lần so với RMBs thông thường. Quan trọng hơn, pin vẫn giữ được 75% dung lượng sau hơn 200 chu kỳ, cho thấy độ ổn định và tuổi thọ vượt trội. Bước đột phá này đánh dấu một bước tiến lớn hướng tới ứng dụng thực tiễn của pin sạc hiệu suất cao, không phụ thuộc tài nguyên, hứa hẹn tác động đến nhiều lĩnh vực từ thiết bị điện tử di động đến lưu trữ năng lượng quy mô lớn.
