Trong thời đại công nghệ, pin lithium-ion là thành phần quan trọng trong nhiều thiết bị hiện đại, từ điện thoại thông minh đến xe điện. Tuy nhiên, tuổi thọ của pin luôn là một công thức lớn, khi chúng thường bị hao mòn nhanh chóng sau một số chu kỳ sạc. Gần đây, các nhà khoa học Trung Quốc đã phát triển một công nghệ "điều trị chính xác" mang tính cách mạng, giúp phục hồi những người dùng pin hết tuổi thọ, lãng phí tài nguyên và gây ô nhiễm môi trường.

Pin lithium-ion hoạt động dựa trên sự chuyển đổi của ion lithium giữa cực dương và cực âm trong quá trình sạc và xả. Khi sử dụng lâu dài, một phần ion lithium bị mất đi do phản ứng hóa học không mong muốn, làm suy giảm dung lượng pin và khiến nó không còn hoạt động hiệu quả. Hiện nay, khi pin mất khả năng lưu trữ số lượng, chúng thường bị loại bỏ hoặc tái chế theo cách không gây hiệu quả, gây lãng phí tài nguyên và ô nhiễm môi trường. Do đó, nhu cầu tìm kiếm một phương pháp kéo dài tuổi thọ pin đã trở thành một vấn đề cấp bách đối với ngành công nghiệp năng lượng.

Trước công thức này, nhóm nghiên cứu do Peng Huisheng và Gao Yue từ Đại học Phúc Đản (Đại học Fudan) đã phát triển một công nghệ phục hồi pin dựa trên ý tưởng từ y học. Họ đã thiết kế một phân tử mang lithium, có thể được tiêm trực tiếp vào các pin đã suy giảm để tái sử dụng lượng lithium ion bổ sung bị mất. Đây là một cách tiếp cận hoàn toàn mới, không chỉ giúp kéo dài tuổi thọ của pin mà còn giảm đáng kể số lượng rác thải điện tử. Phân tử CF3SO2Li được xác định là chi phí thấp của ứng dụng tối ưu, dễ tổng hợp và tương thích với nhiều loại pin lithium-ion hiện tại.

Hiệu quả của công nghệ mới này đã được chứng minh qua các thử nghiệm thực tế. Pin sau khi được "điều trị" có thể duy trì hiệu suất gần như ban đầu ngay cả sau 12.000 đến 60.000 chu kỳ sạc-xả, vượt xa con số 500-2.000 chu kỳ của pin thông thường. Đặc biệt, đối với xe điện, pin sau khi khôi phục chỉ mất 4% hiệu suất sau 11.818 chu kỳ sạc, khi các loại pin truyền thống có thể bị mất tới 30% hiệu suất chỉ sau 2,7 năm sử dụng. Những kết quả này cho thấy tiềm năng rất lớn trong công việc kéo dài tuổi thọ pin mà không cần thay thế hoàn toàn.

Công nghệ phục hồi pin lithium không chỉ mang lại lợi ích cho người tiêu dùng mà còn mở ra định hướng phát triển pin bền vững hơn. Nếu được áp dụng rộng rãi, công nghệ này có thể giảm sự phụ thuộc vào nguồn lithium khai thác, giảm chi phí sản xuất pin và hạn chế ô nhiễm môi trường từ rác thải điện tử. Hiện nay, các nhà sản xuất pin và công ty công nghệ đang hợp lý để đưa công nghệ này vào thực tế. Các ứng dụng trực tiếp bao gồm xe điện, hệ thống lưu trữ năng lượng quy mô lớn và các thiết bị điện tử di động, giúp cải thiện tuổi thọ của sản phẩm và giảm chi phí thay thế pin.

Công nghệ phục hồi pin lithium do các nhà khoa học Trung Quốc phát triển là bước tiến đột phá trong lĩnh vực năng lượng. Với khả năng kéo dài tuổi thọ pin gấp nhiều lần so với cách trước đây, công nghệ hứa hẹn sẽ thay đổi toàn bộ bộ chúng ta sử dụng và tái chế pin trong tương lai.

Nguồn: NASATI