Phát triển pin lithium-lưu huỳnh hiệu quả nhất thế giới – Cung cấp năng lượng cho điện thoại thông minh trong 5 ngày

• Các nhà nghiên cứu của Đại học Monash đã phát triển pin lithium-lưu huỳnh hiệu quả nhất thế giới, có khả năng cung cấp năng lượng cho điện thoại thông minh trong năm ngày liên tục.
• Các tế bào nguyên mẫu đã được phát triển ở Đức. Thử nghiệm thêm trên xe hơi và lưới năng lượng mặt trời sẽ diễn ra tại Úc vào năm 2020.
• Các nhà nghiên cứu có bằng sáng chế về quy trình sản xuất và sẽ chiếm được một phần lớn chuỗi lithium của Úc.

Hãy tưởng tượng bạn có quyền truy cập vào pin, có khả năng cung cấp năng lượng cho điện thoại của bạn trong năm ngày liên tục hoặc cho phép một chiếc xe điện chạy được hơn 1000km mà không cần phải tiếp nhiên liệu.

Các nhà nghiên cứu của Đại học Monash đang trên đà thương mại hóa pin lithium-lưu huỳnh (Li-S) hiệu quả nhất thế giới, có thể vượt xa các nhà lãnh đạo thị trường hiện tại hơn bốn lần, và cung cấp năng lượng cho Úc và các thị trường toàn cầu khác trong tương lai.

Tiến sĩ Mahdokht Shaibani từ Khoa Cơ khí và Kỹ thuật hàng không vũ trụ của Đại học Monash đã lãnh đạo một nhóm nghiên cứu quốc tế phát triển pin Li-S dung lượng cực cao, có hiệu suất tốt hơn và ít tác động đến môi trường hơn các sản phẩm lithium-ion hiện tại.

Các nhà nghiên cứu đã cấp bằng sáng chế (PCT / AU 2019/051239) cho quy trình sản xuất của họ và các tế bào nguyên mẫu đã được chế tạo thành công bởi các đối tác R & D của Đức, Viện Công nghệ Vật liệu và Chùm tia Fraunhofer.

Một số nhà sản xuất pin lithium lớn nhất thế giới ở Trung Quốc và châu Âu đã bày tỏ sự quan tâm đến việc nâng cấp sản xuất, với thử nghiệm tiếp theo sẽ diễn ra tại Úc vào đầu năm 2020.

Nghiên cứu được công bố trên Science Advances hôm nay (Thứ Bảy, ngày 4 tháng 1 năm 2020) – nghiên cứu đầu tiên về pin Li-S có trong ấn phẩm quốc tế uy tín này.Giáo sư Mainak Majumder cho biết sự phát triển này là một bước đột phá cho ngành công nghiệp Úc và có thể thay đổi cách thức sản xuất điện thoại, xe hơi, máy tính và lưới điện mặt trời trong tương lai.

Chế tạo và thực hiện thành công pin Li-S trong xe hơi và lưới điện sẽ chiếm một phần quan trọng hơn trong chuỗi giá trị ước tính 213 tỷ USD của lithium Úc, và sẽ cách mạng hóa thị trường xe hơi Úc và cung cấp cho tất cả người Úc một thị trường năng lượng sạch hơn và đáng tin cậy hơn , Giáo sư Majumder nói.

“Nhóm nghiên cứu của chúng tôi đã nhận được hơn 2,5 triệu đô la tài trợ từ các đối tác chính phủ và ngành công nghiệp quốc tế để dùng thử công nghệ pin này trên ô tô và lưới điện từ năm nay, điều mà chúng tôi rất phấn khích.”

Sử dụng các vật liệu tương tự trong pin lithium-ion tiêu chuẩn, các nhà nghiên cứu đã cấu hình lại thiết kế của catốt lưu huỳnh để chúng có thể chịu được tải trọng cao hơn mà không làm giảm công suất hoặc hiệu suất tổng thể.

Lấy cảm hứng từ kiến ​​trúc cầu nối độc đáo lần đầu tiên được ghi nhận trong quá trình xử lý bột giặt vào những năm 1970, nhóm nghiên cứu đã thiết kế một phương pháp tạo liên kết giữa các hạt để điều chỉnh ứng suất và mang lại mức độ ổn định chưa từng thấy trong bất kỳ loại pin nào.

Hiệu suất hấp dẫn, cùng với chi phí sản xuất thấp hơn, nguồn cung cấp nguyên liệu dồi dào, dễ xử lý và giảm dấu chân môi trường khiến thiết kế pin mới này hấp dẫn cho các ứng dụng trong thế giới thực trong tương lai, theo phó giáo sư Matthew Hill.

“Cách tiếp cận này không chỉ ủng hộ các số liệu hiệu suất cao và vòng đời dài, mà còn đơn giản và chi phí cực thấp để sản xuất, sử dụng các quy trình dựa trên nước và có thể dẫn đến giảm đáng kể chất thải nguy hại cho môi trường” Giáo sư Hill nói.

Theo Scitechdaily