Polyme r rắn có thể cung cấp năng lượng an toàn hơn cho xe điện, drone và tàu thăm dò không gian

Các nhà nghiên cứu tại Trường Kỹ thuật FAMU-FSU thuộc Đại học Bang Florida đã phát triển một hỗn hợp polymer mới có thể dẫn đến pin thể rắn an toàn hơn và bền lâu hơn cho điện thoại thông minh, xe điện (EV), máy bay không người lái và tàu thăm dò không gian. Bằng cách kết hợp polyethylene oxide (PEO), một loại polymer thường được sử dụng trong pin lithium-ion nhờ khả năng dẫn ion và độ bền cơ học, với một polymer tích điện đặc biệt gọi là p5, nhóm nghiên cứu đã chứng minh rằng ngay cả lượng điện tích nhỏ cũng ảnh hưởng đáng kể đến cách các polymer hòa trộn với nhau. Các thí nghiệm của họ cho thấy nồng độ p5 thấp dẫn đến sự phân tách pha, trong khi hàm lượng p5 cao hơn tạo ra một hỗn hợp ổn định và đồng nhất. Phát hiện này xác nhận các mô hình lý thuyết dự đoán hành vi của polymer và xác định các ngưỡng nhiệt độ quan trọng để duy trì sự ổn định của hỗn hợp. Những hiểu biết từ nghiên cứu về nồng độ điện tích và tương tác tĩnh điện cung cấp các công cụ quan trọng để điều chỉnh tính chất của polymer, cho phép thiết kế và sàng lọc nhanh hơn các vật liệu pin tiên tiến mà không cần thử nghiệm tốn nhiều thời gian và công sức. Tiến bộ này đặc biệt hứa hẹn đối với pin lithium kim loại thể rắn, sử dụng chất điện giải rắn thay vì chất lỏng dễ cháy, mang lại sự cải thiện đáng kể.