Phát hiện bất ngờ trong nghiên cứu chất bán dẫn khắc phục lỗi pin kẽm

Các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ Purdue Polytechnic đã đạt được một bước đột phá bất ngờ có thể cải thiện đáng kể công nghệ pin kẽm. Trong quá trình nghiên cứu các chất bán dẫn nhiệt độ thấp cho điện tử linh hoạt, nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng lớp chất bán dẫn oxit thiếc loại p có thể bảo vệ cực âm kẽm khỏi sự ăn mòn và hiện tượng phát sinh hydro — hai yếu tố chính làm suy giảm hiệu suất và tuổi thọ của pin kẽm. Phát hiện tình cờ này xuất hiện trong các thí nghiệm với màng mỏng chất bán dẫn và đã dẫn đến việc nộp đơn xin cấp bằng sáng chế, nhấn mạnh tiềm năng tác động của nó. Pin kẽm được đánh giá cao về độ an toàn, chi phí hợp lý và lợi ích môi trường so với pin lithium-ion, nhưng việc sử dụng rộng rãi bị hạn chế do tuổi thọ ngắn và các vấn đề về hiệu suất. Lớp phủ oxit thiếc do các nhà nghiên cứu Purdue phát hiện giúp tăng cường sự ổn định và độ bền của cực âm kẽm, có khả năng kéo dài tuổi thọ pin và mở rộng khả năng ứng dụng thương mại. Sáng kiến này minh họa cách nghiên cứu liên ngành có thể mở ra các giải pháp mới, cung cấp một phương pháp tiếp cận có thể mở rộng và bền vững cho các hệ thống lưu trữ năng lượng quy mô lớn. Các kết quả nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Energy & Environmental Science.