Samsung ứng dụng vật liệu mới, tạo đột phá cho công nghệ pin Li-ion


Samsung ứng dụng vật liệu mới, tạo đột phá cho công nghệ pin Li-ion

Quang Huy 6:5 4/12/2017

Pin không chỉ là điểm yếu cố hữu trên smartphone mà còn là “tử huyệt” với Samsung, nhất là sau thảm họa Galaxy Note 8. Vì thế, việc rút ngắn thời gian sạc, tăng thêm dung lượng pin mà vẫn đảm bảo an toàn đã trở thành mục tiêu hàng đầu của hãng. Samsung đã hiện thực hóa mục tiêu này khi tạo ra “quả cầu graphene” phủ lên hai cực của pin Li-ion.

Sau khi thương mại hóa vào năm 1991, pin Li-ion đã được sử dụng rộng rãi trên thiết bị di động cũng như phương tiện chạy điện. Tuy nhiên, việc sạc đầy pin Li-ion tiêu chuẩn thường mất ít nhất là 1 giờ, ngay cả khi đã sử dụng công nghệ sạc nhanh mới nhất. Không chỉ có vậy, pin Li-ion được cho là đã chạm ngưỡng giới hạn về dung lượng. Vì vậy, việc khai thác, ứng dụng vật liệu mới được các nhà nghiên cứu chú trọng. Trong đó, graphene nhận được sự quan tâm hàng đầu của các hãng công nghệ và các nhà sản xuất pin do sở hữu nhiều đặc tính độc đáo, gồm có cả Samsung

Theo đó, Viện SAIT và đơn vị đảm nhận sản xuất pin (SDI) của Samsung cùng Trường kỹ thuật sinh hóa thuộc đại học quốc gia Seoul đã nghiên cứu, ứng dụng vật liệu granpheren có nhiều đặc tính độc đáo vào pin Li-ion nhằm tăng dung lượng pin lên 45% cũng như đẩy nhanh tốc độ sạc pin gấp 5 lần so với thông thường. Từ hướng nghiên cứu này, các nhà nghiên cứu của Samsung đã tạo ra “quả cầu graphere” phủ lên hai cực của pin Li-ion.

Về cơ bản, “quả cầu graphene” là cấu trúc 3D được tổng hợp từ silicon dioxide (SiO2) sử dụng làm lớp bảo vệ cho anode (cực dương) cũng như vật liệu làm cathode (cực âm) có trong pin Li-ion. Quả cầu graphene có nhiệm vụ ngăn chặn các phản ứng phụ gây hại cũng như cung cấp đường dẫn điệu hiệu quả. Qua đó, thời gian sạc sẽ nhanh hơn do electron trong graphene di chuyển nhanh hơn 140 lần silicon, đồng thời tăng chu kỳ sạc xả trước khi hỏng của cell pin.

Theo giới thiệu của Samsung, một cell pin ứng dụng công nghệ “cầu graphene” có mật độ năng lượng/thể tích cao hơn 27,6% một cell pin thông thường có cùng thể tích. Hơn thế, cell pin sử dụng cầu graphene có thể giữ 78,6% dung lượng sau 500 lần sạc xả ở nhiệt độ 5-60 độ C.

Dù ưu việt là vậy, nhưng công nghệ mới cũng khiến giới phân tích không khỏi băn khoăn. Theo Samsung, dòng pin dùng công nghệ mới chỉ mất 12 phút để sạc đầy, song không công bố dung lượng pin là bao nhiêu. Hãng cũng chưa cho biết có hiện thực hóa ý tưởng này trên các sản phẩm thương mại hay không. Thêm nữa, chi phí thay đổi công nghệ sản xuất pin sẽ đòi hòi nguồn đầu tư không nhỏ, cho dù Samsung cho rằng: Vật liệu cầu graphene không đắt khi sử dụng công nghệ xử lý lắng đọng bay hơi hóa học mới của hãng.

Trước băn khoăn của không ít người, Tiến sĩ Son In-hyk - trưởng nhóm nghiên cứu tại SAIT - khẳng định: Samsung luôn hướng đến mục tiêu sản xuất tổng hợp vật liệu graphene đa chức năng với giá có thể chấp nhận. Chúng tôi đã có thể cải thiện dung lượng pin Li-ion trong bối cảnh thị trường thiết bị di động và phương tiện chạy điện phát triển rất nhanh. Samsung sẽ tiếp tục nghiên cứu và phát triển công nghệ pin thứ cấp để đáp ứng xu hướng này".


Quang Huy

Từ Khóa : Samsung