Một trong những điều khó chịu nhất với người dùng điện thoại thông minh hiện nay là thời lượng và tuổi thọ pin ngắn. Họ buộc phải vài năm mua điện thoại mới một lần, do pin xuống cấp.
Khi người tiêu dùng mua điện thoại luôn mong muốn thông số kỹ thuật và trải nghiệm ứng dụng tốt hơn. Tuy nhiên, tiện ích của điện thoại thông minh càng hiện đại thì nó càng tiêu thụ pin nhanh, tuổi thọ pin càng giảm đi.
Hầu hết người dùng điện thoại vài năm, thậm chí mới 1 năm, đều cho rằng pin không dùng được lâu như trước đây.
Do đó, họ buộc phải mang theo pin dự phòng hoặc sạc pin nhiều lần trong ngày. Cứ như vậy, người dùng sẽ thấy phiền phức nên họ đành phải mua điện thoại mới. Việc này gây lãng phí và gây hại cho môi trường bởi rác thải điện tử khó phân hủy.
Giờ đây, các nhà nghiên cứu Nhật Bản đã tìm ra giải pháp cho vấn đề pin ở điện thoại thông minh. Nhóm nghiên cứu thuộc Viện Khoa học và Công nghệ Tiên tiến Nhật Bản (JAIST) đã nghiên cứu một loại vật liệu mới có thể làm kéo dài tuổi thọ của pin lithium ion (Li-ion) đang được sử dụng trong điện thoại thông minh hiện nay.
Họ nghiên cứu các đặc tính của chất kết dính mới làm cực dương than chì, chất tạo thành cực âm trong pin. Khi cực âm kết hợp với cực dương và chất điện phân, sẽ tạo thành môi trường sản sinh phản ứng điện hóa trong quá trình sạc và phóng điện của pin.
Tuy nhiên, cực dương than chì cần có chất kết dính để ngăn nó phân hủy sau mỗi lần sử dụng. Trong các loại pin Li-ion hiện tại, chất kết dính là polyvinylidene florua (PVDF), có những đặc tính khiến nó vẫn là vật liệu phụ được sử dụng song song.
Để giải quyết vấn đề tuổi thọ pin, nhóm nghiên cứu đã tìm ra một loại vật liệu mới có thể được sử dụng làm chất kết dính cho cực dương than chì.
Vật liệu mới là polyme bis-imino-acenaphthenequinone-paraphenylene, hay gọi ngắn gọn là polyme BP, có độ ổn định cơ học tốt hơn và ngăn chặn cực dương than chì bị mòn nhanh chóng do bột kết dính PVDF bao bọc.
Giáo sư Noriyoshi Matsumi - nhà khoa học chủ chốt trong nhóm nghiên cứu cho biết: thí nghiệm cho thấy, một nửa pin dùng bột PVDF làm chất kết dính, còn 65% công suất ban đầu sau khoảng 500 chu kỳ sạc-xả. Trong khi đó, một nửa pin dùng hợp chất BP cho thấy sau hơn 1.700 chu kỳ sạc – xả, pin còn duy trì công suất 95%.
Nếu áp dụng vật liệu mới vào thực tế thì tuổi thọ của pin Li-ion tăng lên đáng kể. Như vậy, pin của chiếc điện thoại thông minh sử dụng hàng ngày, có thể duy trì dung lượng sạc tối đa trong vòng 5 năm mới xuất hiện dấu hiệu xuống cấp.
Cuối cùng, nhóm nghiên cứu hy vọng rằng kết quả nghiên cứu của họ sẽ giúp cho các thiết bị di động sử dụng pin lâu hơn đáng kể. Từ đó, các nhà sản xuất có thể cải tiến điện thoại sử dụng được lâu dài hơn, thay vì người dùng vài năm phải thay đổi nó .
Hơn nữa, ông Matsumi hy vọng tuổi thọ pin tăng lên sẽ khích lệ người tiêu dùng mua các tài sản sử dụng pin đắt tiền hơn như ô tô điện.
VietBF @ Sưu tầm