Công nghệ pin mới có thể rút ngắn thời gian sạc xuống chỉ vài phút
24.03.2011, 1:02 PM
Pin
luôn là một hạn chế đối với phương tiện chạy điện. Tuy nhiên, bên cạnh
vấn đề về dung lượng hay tuổi thọ thì thời gian sạc lại cũng là một trở
ngại lớn. Các nhà khoa học đang cố gắng phát triển nhiều phương thức
giúp pin cho xe điện trở nên hiệu quả hơn và mới đây, một loại pin mới
do đại học Illinois tại Urbana-Champaign phát triển đã mở ra một bước chuyển tích cực: tích hợp những ưu điểm của tụ điện và pin vào một cho phép pin có thể sạc đầy chỉ trong vài giây hoặc vài phút.
Giáo sư khoa học vật liệu và kỹ thuật Paul Braun cho biết: "Với hệ thống
này, chúng tôi sẽ mang đến cho bạn cả 2 yếu tố gồm sức mạnh của tụ điện
và năng lượng của pin. Hầu hết các tụ điện chỉ chứa được rất ít năng
lượng. Tụ điện giải phóng năng lượng nhanh nhưng khả năng lưu trữ không
nhiều. Ngược lại, pin trữ được rất nhiều năng lượng nhưng chúng không
thể cung cấp và nạp lại năng lượng một cách nhanh chóng. Vì vậy, kết hợp
cả 2 sẽ giải quyết được vấn đề."
Tốc độ sạc/xả của pin thông thường có thể sẽ tăng lên nhanh chóng nếu
thay đổi dạng hoạt chất của chúng sang dạng phim mỏng. Tuy nhiên, những
tấm phim mỏng như thế lại không thể chứa một lượng năng lượng đáng kể.
Vì vậy, giáo sư Braun đã thiết kế các tấm phim với cấu trúc 3 chiều qua
đó làm tăng khả năng lưu trữ năng lượng và nâng tốc độ nạp năng lượng
lên từ 10 đến 100 lần.
Để chế tạo các tấm phim 3D, nhóm nghiên cứu đã phủ lên bề mặt tấm phim
các hạt nhỏ với tỉ lệ nano. Các hạt sẽ tự động gắn kết theo cấu trúc
mạng tinh thể. Kim loại sẽ lấp vào khoảng trống ở giữa và xung quanh các
hạt. Một khi các hạt bị nóng chảy hoặc tan rã, kim loại sẽ đóng vai trò
là một bộ khung với các lỗ trống. Tiếp theo, phản ứng điện hóa sẽ được
sử dụng để mở rộng các lỗ hổng cũng như bộ khung kim loại và sau cùng,
lớp hoạt chất chứa năng lượng sẽ được tái tạo, tương tự quy trình sản
sinh năng lượng của pin Li-ion hay NiMH.
Hệ thống của giáo sư Braun cũng có thể được sản xuất trên dây chuyền sản
xuất pin truyền thống. Vì vậy, loại pin mới sẽ được sản xuất nhanh
chóng với tỉ lệ lớn. Ngoài ra, hệ thống còn có thể được áp dụng với
nhiều chủng loại pin khác nhau, không chỉ Li-ion hay NiMH.
Theo giáo sư Braun, nghiên cứu của họ sẽ mở ra những tiềm năng đối với
phương tiện chạy điện: "Nếu bạn có thể sạc lại pin thật nhanh thay vì
phải đợi hàng giờ để chiếc xe điện của bạn hoạt động trở lại thì thời
gian này sẽ tương đương với thời gian bạn đi đổ xăng cho một chiếc xe sử
dụng động cơ đốt trong."
Giáo sư Braun và nhóm nghiên cứu tin rằng công nghệ trên sẽ được sử dụng
không chỉ cho xe điện mà điện thoại hay laptop cũng có thể được sạc lại
chỉ trong vài giây hoặc vài phút.
Main 
