Vì sao pin lithium giảm dần dung lượng theo thời gian?

Loại pin lithium có một nhược điểm lớn là bị giảm dung lượng theo thời gian. Sau khoảng 500 lần sạc, loại pin này sẽ bị giảm đi khoảng 1/5 dung lượng lưu trữ điện năng.

Nguyên nhân pin lithium giảm dần dung lượng theo thời gian

Pin lithium là loại pin rất phổ biến được sử dụng trong các thiết bị di động hiện nay. Tuy nhiên loại pin này có một nhược điểm lớn là bị giảm dung lượng theo thời gian. Sau khoảng 500 lần sạc, loại pin này sẽ bị giảm đi khoảng 1/5 dung lượng lưu trữ điện năng.

Các nhà khoa học tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Tây bắc Thái Bình Dương, Mỹ, vừa thực hiện một nghiên cứu nhằm tìm ra nguyên nhân tại sao pin lithium lại giảm dần công suất theo thời gian.

Các nhà khoa học đã sử dụng một kính hiển vi có độ phóng đại cao để quan sát quá trình sạc và xả pin lithium. Bằng cách này, các nhà khoa học đã phát hiện những vết nứt trên điện cực của pin trong quá trình sạc và xả. Đây chính là một trong những lý do khiến dung lượng của pin bị giảm dần qua những lần sử dụng.

Tuy nhiên nguyên nhân trên không phải lý do chính khiến cho dung lượng của pin giảm một cách đáng kể như vậy. Các nhà khoa học còn phát hiện ra sau mỗi chu kỳ xả và sạc lại có những phần lithium bị bỏ lại bên ngoài điện cực của tế bào pin. Phần pin chết này không thể sạc và sử dụng được nữa, do đó nó khiến dung lượng pin bị giảm đi đáng kể. Hơn nữa, các nhà khoa học còn quan sát thấy một lớp điện phân liên pha rắn đã hình thành trên bề mặt của điện cực gây cản trở khả năng sạc lại của pin.

Các nhà khoa học quan sát quá trình sạc và xả pin qua kính hiển vi.

Các nhà khoa học đang tìm những kim loại có thể thay thế cho lithium. Magie, nhôm hoặc đồng một ngày nào đó có thể thay thế cho lithium với giá rẻ hơn và đáng tin cậy hơn. Tuy nhiên, tại thời điểm này, chúng ta cần tập trung vào nghiên cứu loại pin không lithium bởi gần như không có giải pháp bảo toàn công suất của pin lithium.