Nhóm gồm các nhà nghiên cứu từ The University of Texas at Austin, Northeastern University, Stanford University và Argonne National Laboratory đã xác định một cơ chế chính khiến pin sạc mất hiệu suất theo thời gian. Họ công bố kết quả trên tạp chí Science. Phát hiện quan trọng vì pin cung cấp năng lượng cho các thiết bị hàng ngày như điện thoại thông minh và xe điện.
Nhóm nhận thấy mỗi chu kỳ sạc và xả làm pin nở rồi co, một hiệu ứng họ so sánh với "nhịp thở". Chuyển động lặp lại này gây ra thay đổi nhỏ về hình dạng các thành phần và sinh ra ứng suất. Các nhà nghiên cứu gọi quá trình này là suy thoái hóa học-cơ học. Họ mô tả một mô hình gọi là "chuỗi ứng suất", khi ứng suất tích tụ ở vùng này rồi lan sang vùng khác; bên trong một điện cực có hàng trăm nghìn hạt, một số di chuyển nhanh còn nhiều hạt khác ổn định hơn.
Nhóm dùng kính hiển vi truyền tia X operando (TXM) và kỹ thuật laminography tia X 3D để quan sát chuyển động hạt trong lúc sạc và xả. Việc hiểu cách ứng suất hình thành giúp gợi ý các phương án thiết kế điện cực bền hơn.
Từ khó
- cơ chế — cách hoạt động gây ra một hiện tượng
- hiệu suất — khả năng làm việc hoặc cung cấp năng lượng
- chu kỳ — một vòng lặp có các bước lặp lại
- ứng suất — lực hoặc sức ép bên trong vật liệu
- suy thoái — sự hư hỏng hoặc giảm dần về chất lượng
- điện cực — một bộ phận dẫn điện trong pin
- quan sát — nhìn và ghi nhận sự thay đổi
Mẹo: di chuột, dùng phím Tab hoặc chạm vào các từ được tô sáng trong bài để xem định nghĩa nhanh ngay khi bạn đọc hoặc nghe.
Câu hỏi thảo luận
- Bạn nghĩ hiện tượng pin nở rồi co sẽ ảnh hưởng thế nào đến việc sử dụng điện thoại hoặc xe điện?
- Nhà sản xuất có thể làm gì để giảm suy thoái hóa học-cơ học của pin theo bạn?
- Bạn có thói quen sạc pin nào để kéo dài tuổi thọ thiết bị không? Hãy nêu lý do.
