Nhằm ngăn chặn nguy cơ cháy pin ở các thiết bị như điện thoại, máy tính xách tay hay xe điện tự cân bằng (hoverboard), các nhà khoa học ở Đại học Stanford (Mỹ) đã ứng dụng công nghệ nano phát triển một loại pin lithium-ion mới có khả năng tự tắt khi quá nóng và khởi động lại khi nhiệt độ giảm xuống.

Thông thường, một cục pin lithium-ion gồm có 2 điện cực và một chất điện phân (dạng lỏng hoặc gel) để đưa các phân tử tích điện giữa 2 đầu điện cực. Trong trường hợp chập mạch hoặc quá tải, pin sẽ sinh nhiệt và nếu vượt quá 150oC, chất điện phân có thể bắt lửa và gây cháy nổ.

Nhằm khắc phục vấn đề trên, nhóm chuyên gia đã sáng chế một màng phim polyethylene chứa các phân tử niken kích cỡ nano, dùng ép vào một trong hai điện cực của pin. Ở nhiệt độ bình thường, các phân tử niken liên kết với nhau để dòng điện chạy qua nhưng khi nhiệt độ tăng cao, màng phim sẽ giãn rộng và kéo các phân tử niken ra xa, biến nó trở thành vật liệu cách điện và khiến pin ngừng hoạt động. Khi nhiệt độ hạ xuống mức bình thường, màng polyethylene sẽ co lại và các phân tử niken lại tiếp xúc với nhau, giúp pin hoạt động trở lại.

Thử nghiệm của nhóm nghiên cứu cho thấy loại pin lithium-ion chống cháy mới đã tự ngắt điện khi được kích hoạt nóng trên 70oC và tiếp tục hoạt động trở lại khi nhiệt độ được hạ thấp dưới ngưỡng này. Ngoài ưu điểm chi phí sản xuất thấp và dễ chế tạo, tính năng an toàn chính là yếu tố giúp pin lithium-ion mới đáng tin cậy hơn các loại pin khác.

YẾN KHOA
(Theo Stanford News, IEEE Spectrum, American Bazaar )