Pin lithium ion là công nghệ pin phổ biến nhất hiện nay, rất cần thiết cho các thiết bị như laptop, điện thoại di động, máy ảnh. Hiện nay, các nhà nghiên cứu đang tìm cách để có mật độ lưu trữ lithium cao hơn nhằm tăng khảnăng lưu trữ năng  lượng trong pin. Hơn nữa, việc lưu trữ lithium cần nhanh chóng để cung cấp nguồn năng lượng cho các thiết bị có nhu cầu năng lượng cao.

Lithium được chèn vào các khoang nhỏ (được gọi là các khe) trong cấu trúc chủ có chứa oxide kim loại. Phương pháp này hiệu quả, nhưng mật độ tích trữ đạt được còn hạn chế do lithium không thể dồn dày đặc vào cấu trúc này. Hơn nữa, cấu trúc này không ổn định và có thể bị phá hủy nếu chèn nhiều hơn 1 ion lithium vào 1 đơn vị công thức phân tử. Do vậy, mong muốn tăng mật độ lithium trong một cấu trúc chủ bền vững vẫn còn gặp nhiều thách thức.

Tuy nhiên, một nhóm nghiên cứu do Giáo sư Maximilian Fichtner vàTiến sĩ Ruiyong Chen của Viện KIT đã giới thiệu một nguyên lý tích trữ năng lượng mới và vật liệu phù hợp, cho phép tích trữ 1,8 ion lithium trên 1 đơn vị công thức phân tử. Với vật liệu tổng hợp Li2VO2F này, khả năng tích trữ được tăng lên tới 420 mAh/g ở điện áp trung bình 2,5 V.

Không như các vật liệu được sử dụng trước đó, vật liệu mới này không chèn lithium vào các khe mà giữ trực tiếp chúng ở các mắt lưới của cấu trúc lập phương, được gắn chặt với nhau. Do đó mật độ ion được gắn vào tăng đáng kể. Điều ngạc nhiên là các ion lithium rất linh động trong cấu trúc này, nó có thể gắn kết với mắt lưới và đượcloại bỏ dễ dàng mà vẫn đảm bảo cho toàn bộ các mắt lưới ổn định, không bị phá vỡ, giúp giữ ổn định cho cấu trúc này.

(khoahocvacongnghevietnam.com.vn)