Tìm ra biện pháp kéo dài gấp 3 lần tuổi thọ của pin

Nhóm nghiên cứu cho biết họ phát hiện ra rằng sóng âm thanh ở một tần số nhất định có thể loại bỏ rỉ sét khỏi vật liệu nano có tên MXene, khôi phục nó gần với trạng thái ban đầu. Điều này đồng nghĩa với việc có thể tìm ra một giải pháp giúp pin có tuổi thọ cao hơn.

Ở Australia, chỉ có 10% số lượng pin cầm tay đã qua sử dụng, bao gồm cả pin cho điện thoại di động, được thu gom để tái chế. Nhóm nghiên cứu cho biết nguyên nhân chính của tình trạng này là do chi phí để tái chế lithium và các vật liệu khác từ pin khá cao.

Theo các nhà nghiên cứu, MXene tương tự như graphene - một dạng của carbon bao gồm một lớp (đơn lớp) nguyên tử carbon được sắp xếp, liên kết chặt chẽ với nhau trong một mạng tổ ong hai chiều - với tính dẫn điện và tính linh hoạt cao. Nó có thể được sử dụng trong một loạt ứng dụng công nghệ trong tương lai nếu vấn đề rỉ sét có thể dễ dàng được giải quyết.

Đồng trưởng nhóm nghiên cứu, ông Hossein Alijani - nghiên cứu sinh tiến sĩ tại trường Đại học RMIT - cho biết ôxít bề mặt, tức là rỉ sét, rất khó loại bỏ, đặc biệt là trên vật liệu mỏng hơn rất nhiều so với tóc người. Các phương pháp hiện tại được sử dụng để giảm quá trình oxy hóa dựa vào lớp phủ hóa học của vật liệu, điều này hạn chế việc sử dụng MXene ở dạng tự nhiên của nó.

Nghiên cứu cho biết việc để màng MXene bị oxy hóa tiếp xúc với các rung động tần số cao chỉ trong 1 phút sẽ loại bỏ vết gỉ trên màng. Quy trình đơn giản này cho phép phục hồi hiệu suất điện và điện hóa của màng. Các nhà nghiên cứu tin rằng phương pháp này có khả năng kéo dài tuổi thọ của pin lên gấp 3 lần, đến 9 năm. Nó cũng mở ra cơ hội cho vật liệu nano được sử dụng trong nhiều ứng dụng hơn trong lưu trữ năng lượng, cảm biến, truyền dẫn không dây và xử lý môi trường.

Mặc dù phát hiện mới nói trên đầy hứa hẹn, song nhóm sẽ cần hợp tác với ngành công nghiệp này để tích hợp thiết bị âm học vào các hệ thống và quy trình sản xuất hiện có trong bước tiếp theo.