Phương pháp sản xuất “lạnh” tạo ra pin thế hệ mới

Pin lithium-ion là một thành phần chủ chốt trong nhiều thiết bị điện tử, nhưng chất điện phân lỏng giúp chúng hoạt động thường thiếu ổn định, dẫn đến nguy cơ cháy nổ và các mối lo ngại về an toàn. Các nhà nghiên cứu tại ĐH Penn State (Mỹ) đang theo đuổi một giải pháp lưu trữ năng lượng thay thế đáng tin cậy để sử dụng trong máy tính xách tay, điện thoại và xe điện: chất điện phân thể rắn (SSEs).

Pin thể rắn ổn định và an toàn hơn so với pin lithium-ion truyền thống nhưng lại gặp phải nhiều thách thức trong sản xuất và dẫn điện. Ví dụ, nhiệt độ cao được đưa vào trong quá trình chế tạo - đặc biệt với SSEs dựa trên gốm - có thể cản trở quá trình sản xuất và ứng dụng thực tế.

Vì vậy, nhóm nghiên cứu đã sử dụng kỹ thuật “thiêu kết lạnh”, trong đó các vật liệu dạng bột được nung nóng, xử lý bằng dung môi lỏng và nén thành dạng đặc hơn, để kết hợp một hợp chất SSE gốm-polyme có độ dẫn điện cao là LATP-PILG. Phương pháp này được gọi là “lạnh” vì nó hoạt động ở nhiệt độ xử lý thấp hơn nhiều so với thiêu kết truyền thống, thay vào đó dựa vào áp suất và một lượng nhỏ dung môi lỏng để hoàn tất quá trình.

Trong tương lai, công nghệ thiêu kết lạnh không chỉ giúp cải thiện pin mà còn tác động lớn đến cách các công ty tiếp cận việc sử dụng vật liệu composite gốm trong sản xuất nói chung cũng như trong các ngành cụ thể như sản xuất bán dẫn.

Nguồn: Sciencedaily.com