Các nhà khoa học thuộc Đại học Tohoku và Đại học Tokyo, Nhật Bản đã hợp tác sáng chế ra vật liệu làm điện cực âm của pin lithium-ion dạng rắn từ phân tử hữu cơ naphthalene có cấu trúc vòng lớn trong thuốc diệt côn trùng. Dung lượng của điện cực âm được chế tạo từ nhiên liệu mới mang tên “CNAP” này lớn gấp 2 lần so với điện cực than chì và sau 65 lần được sạc điện vào vẫn giữ được độ lớn của dung lượng ban đầu.

Pin lithium-ion được sử dụng phổ biến trong điện thoại, máy tính xách tay hay xe điện… Hiện nay, các loại pin thông thường và pin lithium-ion đều có dung lượng lớn. Do nhu cầu sử dụng ngày càng cao nên việc sáng chế ra vật liệu cơ bản chế tạo pin lithium-ion, đặc biệt là vật liệu làm điện cựu âm ngày càng được coi trọng hơn.

Than chì có trọng lượng nhẹ và dung lượng lớn nên luôn được chọn là vật liệu làm điện cực âm. Gần đây việc sử dụng graphene và ống nano carbon làm điện cực âm cho dung lượng pin tăng lên từ 2 đến 3 lần, nhưng do kết cấu của nano carbon tương đối phức tạp vì vậy các nhà khoa học vẫn chưa làm rõ được nguyên lý taọ ra một dung lượng lớn, điều này gây ra nhiều trở ngại trong việc sử dụng nano carbon để làm vật liệu điện cực âm.

Các nhà khoa học cho biết, nhiên liệu mới CNAP sẽ thông qua những phân tử trung tâm để phân tách lỗ nhỏ nano, khiến phân tử hữu cơ có cấu trúc vòng lớn trở thành vật liệu điện cực mang dung lượng lớn. Nhóm nghiên cứu còn phát hiện, để tạo ra pin lithium-ion có dung lượng lớn thì cần tạo ra nhiều lỗ nhỏ trong vật liệu phân tử. Dựa vào phát hiện đó, các nhà khoa học đã sử dụng phân tử hữu cơ naphthalene có trong thuốc diệt côn trùng đã được xử lý qua hóa chất để làm vật liệu tạo điện cực âm và chế tạo được pin lithium-ion có dung lượng lớn gấp 2 đến 3 lần so với pin thông thường. Kết quả của nghiên cứu này đã mang đến một hướng phát triển mới cho ngành chế tạo pin.
Nguồn: Tạp chí khoa học và công nghệ Việt Nam