Bất kỳ ai có máy tính xách tay hoặc điện thoại thông minh đều biết rằng pin của thiết bị sẽ dần bị chai theo năm tháng. Lúc mới mua, điện thoại có thể cày phim cả ngày mà không có vấn đề.
Nhưng sau một năm hay thậm chí là một tháng sử dụng, mới tới trưa là pin tụt còn 10%. Nếu không cắm sạc thì thiết bị sẽ tắt nguồn trong nháy mắt.
Vấn đề này tuy ai cũng từng kinh qua, nhưng làm sao để lý giải nó thì cả một vấn đề. Mới đây, các nhà nghiên cứu thuộc Bộ Năng lượng Hoa Kỳ (DOE) tin rằng họ đã phát hiện ra một trong những cơ chế dẫn đến vấn đề giảm khả năng tích điện của pin và thậm chí có thể ngăn chặn nó.
Trong một pin sạc lithium ion thông thường (loại pin hầu hết smartphone và laptop trên thị trường sử dụng), các ion lithium trong dung dịch điện phân di chuyển qua lại giữa hai điện cực, tạo ra một luồng electron cung cấp năng lượng cho thiết bị hoạt động.
Ion lithium di chuyển giữa 2 đầu điện cực tạo ra dòng điện Dung lượng của pin mà bạn hay nghe thấy khi các hãng smartphone giới thiệu về điện thoại chỉ đơn giản là khối lượng tuyệt đối của các ion lithium di chuyển giữa hai điện cực.
Trong nghiên cứu của mình, DOE đã khám phá ra rằng vật liệu tạo nên các điện cực của pin sẽ bị phân rã trong quá trình sử dụng, giải phóng các ion kim loại đặc biệt là Mangan trôi nổi ra môi trường dung dịch trong pin.
Sau đó các ion kim loại này bám đầy vào điện cực đối diện, tại đây nó góp phần tạo nên một phản ứng “bẫy” các ion lithium. Theo thời gian, khi ngày càng nhiều ion lithium bị hút lại ở các đầu điện cực, dung lượng pin dần dần giảm, cuối cùng dẫn đến việc tuổi thọ pin ngắn hơn ban đầu.
Daniel Abraham, đồng tác giả của nghiên cứu, giải thích: "Có sự tương quan chặt chẽ giữa lượng mangan dẫn đến cực dương và lượng lithium bị mắc kẹt."
Như vậy, chúng ta đã biết cơ chế đằng sau sự “chai” pin lithium. Từ đó có thể tìm ra phương pháp để giải quyết vấn đề này.
Kul.vn tin rằng, có thể các loại pin mới sẽ có các đầu điện cực được làm từ vật liệu đặc biệt, không bị phân rã. Hoặc bên trong pin sẽ có chứa các loại hoá chất giúp tái tạo lượng ion lithium mất đi, giúp đảm bảo dung lượng pin không bị sụt giảm.
Lịch sử cuộc chạy đua vũ trang về camera của các hãng smartphone trên thế giới
