Nhờ khả năng tích trữ năng lượng lớn, LMBs có thể mở ra kỷ nguyên mới cho thiết bị di động, xe điện và hệ thống năng lượng tái tạo. Tuy nhiên, trở ngại lớn nhất của công nghệ này nằm ở cực dương lithium kim loại, nơi thường xuất hiện các tinh thể dendrite – nguyên nhân gây mất an toàn và làm giảm tuổi thọ pin.

Trong bối cảnh đó, nhóm nghiên cứu tại Đại học Đông Nam (Trung Quốc) đã phát minh ra một chất phụ gia điện giải mang tên 1,3-dithiane. Chỉ cần bổ sung một lượng nhỏ chất này, pin có thể tự tái cấu trúc bề mặt điện cực, hạn chế hình thành dendrite và duy trì hoạt động ổn định. Đặc biệt, nhờ hàm lượng lưu huỳnh cao, 1,3-dithiane tạo ra một lớp màng bảo vệ bền vững trên cực dương, giúp pin duy trì cấu trúc ổn định và giảm thiểu phản ứng phụ.

Kết quả thử nghiệm trong phòng thí nghiệm cho thấy pin lithium kim loại bổ sung phụ gia này có thể hoạt động tới hơn 3.000 chu kỳ sạc – xả, gấp nhiều lần tuổi thọ của pin hiện nay. Đây được coi là bước tiến vượt bậc cả về độ an toàn, độ bền lẫn hiệu suất.

Điểm đáng chú ý là công nghệ này có chi phí thấp và không yêu cầu thay đổi lớn trong quy trình sản xuất, mở ra cơ hội để nhanh chóng thương mại hóa trên quy mô công nghiệp. Nếu được ứng dụng rộng rãi, LMBs sẽ giúp xe điện di chuyển quãng đường dài hơn, sạc nhanh hơn và bền hơn, đồng thời hỗ trợ lưu trữ năng lượng tái tạo hiệu quả hơn.

Nghiên cứu nhận được tài trợ từ Chương trình Nghiên cứu và Phát triển trọng điểm quốc gia cùng Quỹ Khoa học Tự nhiên Quốc gia Trung Quốc, phản ánh sự ưu tiên lớn của chính phủ đối với công nghệ pin thế hệ mới. Trong cuộc đua toàn cầu về xe điện và năng lượng sạch, đột phá này có thể mang lại cho Trung Quốc lợi thế chiến lược, đồng thời mở ra một kỷ nguyên pin vượt xa thế giới.

Nguồn: Interesting Engineering