Đây là công nghệ Apple, Samsung và nhiều hãng công nghệ chờ đợi từ lâu

Tuổi thọ pin trên smartphone sẽ suy giảm sau thời gian sử dụng. Cho dù phần cứng và phần mềm có tuyệt vời đến đâu thì cũng có lúc pin bắt đầu cạn dần. Pin cũ và không thể sạc như cũ sau một số chu kỳ nhất định. Đó là điều xảy ra không chỉ với smartphone mà còn có ô tô điện và các thiết bị điện tử chạy bằng pin khác.

Nhưng đó là nơi mà một sự đổi mới hoàn toàn mới có thể giúp ích khi các nhà nghiên cứu từ Viện Khoa học và Công nghệ Tiên tiến Nhật Bản (JAIST) đã phát minh ra một phương pháp cải thiện tuổi thọ của pin Li-ion bằng cách ngăn chặn sự xuống cấp. Nghiên cứu của họ được đưa ra trên ACS Applied Energy Materials, cho biết họ có thể chế tạo ra pin giữ 95% mức sạc tối đa sau 1.700 chu kỳ sạc. Như đã biết, Apple nói rằng “pin bình thường được thiết kế để giữ lại tới 80% dung lượng ban đầu ở 500 chu kỳ sạc đầy khi hoạt động trong điều kiện bình thường”.

Báo cáo nói rằng, pin Li-ion xuống cấp do cực dương hoặc cực âm bằng than chì. Than chì cần có chất kết dính để ngăn nó bị vỡ ra trong quá trình sử dụng. Chất kết dính đó được gọi là poly (vinylidene fluoride) (PVDF), và chính vì PVDF mà tuổi thọ pin giảm xuống sau một số chu kỳ sạc.

Các nhà khoa học của JAIST đã xem xét một chất kết dính là chất đồng trùng hợp bis-imino-acenaphthenequinone-paraphenylene (BP). Không giống như PVDF, chất kết dính BP cung cấp độ ổn định cơ học tốt hơn và bám chặt vào cực dương. BP cũng dẫn điện hơn và tạo thành một giao diện điện phân rắn dẫn điện mỏng hơn với điện trở ít hơn. Chất đồng trùng hợp không phản ứng với chất điện phân, giúp kéo dài tuổi thọ pin hơn nữa.

“Trong khi một nửa tế bào sử dụng PVDF làm chất kết dính chỉ thể hiện 65% dung lượng ban đầu sau khoảng 500 chu kỳ sạc/xả, thì nửa tế bào sử dụng chất đồng trùng hợp BP làm chất kết dính cho thấy khả năng duy trì công suất là 95% sau hơn 1.700 chu kỳ như vậy”, giáo sư Noriyoshi của JAIST giải thích. Pin BP cũng cho thấy hiệu suất tổng hợp rất cao và ổn định. Kính hiển vi điện tử quét trước và sau chu kỳ chỉ cho thấy các vết nứt nhỏ trên chất đồng trùng hợp BP so với các vết nứt lớn trên PVDF trong ít hơn một phần ba tổng số chu kỳ.

Sử dụng đồng trùng hợp BP trong các loại pin trong tương lai có thể kéo dài tuổi thọ của các thiết bị chạy bằng pin một cách đáng kể nếu nghiên cứu chính xác. Không chỉ iPhone và Android có thể hưởng lợi từ nó mà còn cả xe điện. Dựa vào các sáng kiến ​​thân thiện với môi trường từ các công ty công nghệ khác nhau như Apple, pin BP có thể kéo dài đáng kể tuổi thọ của iPhone và giảm lãng phí. Thông thường, iPhone được bán lại hoặc chuyển cho các thành viên gia đình và bạn bè sau khi chủ sở hữu ban đầu nâng cấp lên phiên bản khác. Tuổi thọ pin lâu hơn chắc chắn sẽ có ích, đảm bảo trải nghiệm người dùng tuyệt vời cho chủ sở hữu mới.