Pin lithium-khí rắn cung cấp năng lượng gấp 4 lần, tuổi thọ 1.000 chu kỳ

Các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ Illinois và Phòng thí nghiệm Quốc gia Argonne đã phát triển một loại pin lithium-khí thể rắn đạt mật độ năng lượng gấp bốn lần so với pin lithium-ion truyền thống, có khả năng cạnh tranh với xăng về khả năng lưu trữ năng lượng. Đột phá này được thực hiện nhờ một phản ứng hóa học bốn electron mới ở nhiệt độ phòng, cho phép hình thành và phân hủy thuận nghịch oxit lithium (Li₂O), lưu trữ năng lượng đáng kể hơn so với các phản ứng lithium superoxide hoặc lithium peroxide được sử dụng trong các pin lithium-khí trước đây. Pin sử dụng điện giải gốm-polyme rắn được nhúng các hạt nano giàu lithium, thay thế cho điện giải lỏng dễ cháy nhằm nâng cao độ an toàn và ổn định điện hóa. Một thành phần then chốt của sáng kiến này là chất xúc tác phosphide trimolybdenum (Mo₃P), giúp thúc đẩy phản ứng chuyển electron bốn ổn định trong quá trình sử dụng kéo dài. Pin đã chứng minh độ bền ít nhất 1.000 chu kỳ sạc-xả ở nhiệt độ phòng mà không bị suy giảm đáng kể. Kính hiển vi điện tử truyền qua lạnh đã xác nhận phản ứng oxit lithium có thể đảo ngược, xác thực phương pháp này. Với mật độ năng lượng ước tính 1.200 watt-giờ trên mỗi kilogram, công nghệ này hứa hẹn mở rộng đáng kể phạm vi hoạt động của xe điện, giảm kích thước và trọng lượng pin, đồng thời cải thiện độ an toàn và hiệu quả lưu trữ năng lượng tái tạo. Được hỗ trợ bởi các cơ quan tài trợ lớn, tiến bộ này có thể mở đường cho thế hệ pin mới có dung lượng cao, an toàn và bền vững.