Hàn Quốc chế tạo pin natri-ion siêu nhanh: Sạc đầy chỉ trong vài giây!

Natri-ion là công nghệ pin đáng chú ý bởi natri là chất sẵn có hơn lithium có trong pin sạc hiện nay. Cụ thể, natri có hàm lượng dồi dào hơn lithium gần 1.000 lần, vì vậy nếu nghiên cứu thành công, nó có thể trở thành lựa chọn tích trữ năng lượng thay thế cho pin lithium-ion.

Pin natri-ion hiện tại được chia thành pin natri-ion (SIB) và tụ điện natri-ion (SIC). Mặc dù SIB có tốc độ phản ứng oxi hóa khử chậm và tích trữ năng lượng tương đối cao, nhưng chúng có nhược điểm là tốc độ sạc lại chậm. Trong khi đó, SIC có khả năng sạc nhanh nhưng tích trữ năng lượng thấp. Do đó, nếu sử dụng SIB hoặc SIC sẽ không thể đạt được cả lợi ích giữa khả năng tích năng lượng lớn và sạc nhanh.

Giới phân tích tin rằng rằng những vấn đề này có thể được cải thiện bằng cách kết hợp các ưu điểm của SIB và SIC lại với nhau, tạo ra cái gọi là pin sạc lai natri-ion (SIHES). SIHES có thể đồng thời đạt được khả năng tích trữ năng lượng cao và sạc nhanh. Thách thức lớn với công nghệ này là làm thế nào để lựa chọn được vật liệu phù hợp.

Nhóm nghiên cứu do Giáo sư Jeung Ku Kang thuộc Khoa Khoa học và Kỹ thuật Vật liệu của KAIST dẫn đầu đã phát triển loại vật liệu cực dương và cực âm mới, cho phép sạc nhanh trong khi vẫn duy trì mật độ năng lượng cao.

Theo giáo sư Kang, vật liệu được sử dụng có ưu điểm là ổn định chu trình nạp/xả đồng thời tăng tốc độ phản ứng, cho phép nó sạc đầy với tốc độ nhanh chỉ trong vài giây. SIHES mới được phát triển đã đạt được mật độ năng lượng 247 Wh/kg và mật độ năng lượng 34.748 W/kg, vượt qua mật độ năng lượng của pin lithium-ion hiện có trên thị trường.

Giáo sư Kang mô tả pin là “một bước đột phá vượt qua những hạn chế của hệ thống sạc hiện tại” và cho biết nó có thể có nhiều ứng dụng, từ xe điện đến điện tử thông minh và công nghệ hàng không vũ trụ.