Pin lithium-ion phổ biến trong các thiết bị điện tử, xe điện, dùng chất điện phân dạng lỏng để dẫn điện giữa các thành phần. Nhưng chất điện phân dạng lỏng này dễ cháy và tiềm ẩn rủi ro về an toàn khi sử dụng. Pin lithium-ion ngày nay cũng tiến gần đến giới hạn về khả năng lưu trữ năng lượng.
Trong khi đó, pin thể rắn, thay thế chất điện phân dạng lỏng bằng vật liệu rắn, hứa hẹn an toàn hơn nhiều và lưu trữ nhiều năng lượng hơn. Tuy nhiên, việc khiến điện tích (ion) di chuyển dễ dàng qua các vật liệu rắn là một thách thức lớn.
Hiện nay, các nhà nghiên cứu phát hiện ra, việc trộn hai loại vật liệu điện phân rắn - lithium zirconium chloride và lithium yttrium chloride - có thể giúp giải quyết vấn đề này.
Khi hai vật liệu này tiếp xúc nhau, một lớp đặc biệt hình thành ở ranh giới của chúng. Lớp này, được gọi là “lớp điện tích không gian”, tạo ra sự tích tụ điện tích giúp các ion di chuyển dễ dàng hơn giữa các vật liệu.
Khám phá này mở ra cách mới để thiết kế pin tốt hơn bằng cách lựa chọn và kết hợp cẩn thận các vật liệu rắn, giúp tăng cường hiệu suất của nhau. Nghiên cứu được công bố trên tạp chí ACS Energy Letters, giới thiệu trên trang bìa của ấn bản tháng 3. Khám phá này đưa các nhà khoa học tiến thêm một bước đến việc phát triển pin thế hệ tiếp theo an toàn hơn, mạnh hơn và bền hơn.
