Chắc hẳn ai sử dụng laptop hay smartphone cũng biết dung lượng pin sẽ giảm sút theo thời gian. Lúc mới mua, pin của bạn có thể dùng được cả ngày, nhưng sau 2 năm pin sẽ tụt hẳn dù chỉ mới nửa ngày trôi qua.
Tuy vấn đề này rất phổ biến nhưng giới khoa học vẫn không biết quá trình gây ra hiện tượng này là gì. Mới đây các nhà khoa học từ Bộ Năng lượng Mỹ (DOE) tin rằng họ đã khám phá ra cơ chế khiến dung lượng pin sụt giảm, thậm chí là cách ngăn chặn hiện tượng đó.
Trong các pin li-ion thông thường, các ion liti từ dung dịch điện giải di chuyển giữa 2 điện cực tạo nên dòng điện cung cấp năng lượng cho thiết bị. Dung lượng pin về cơ bản là lượng ion liti di chuyển qua lại giữa 2 điện cực trong lúc sạc và xả pin.
Trong nghiên cứu, DOE phát hiện ra rằng chất liệu của điện cực thường bị phân tách, cho phép một số ion kim loại (cụ thể là Mangan) di chuyển tới đối cực, tạo nên phản ứng giữ lại các ion liti. Qua thời gian ngày càng nhiều ion liti bị giữ lại khiến dung lượng pin sạc tối đa bị giảm dần, làm giảm thời lượng sử dụng pin thực tế.
Đồng tác giả nghiên cứu Daniel Abraham giải thích: "Có một sự liên hệ chặt chẽ giữa lượng mangan đi sang a-nốt (cực dương) và lượng liti bị giữ lại. Giờ chúng ta đã có thể tìm kiếm cách thức giải quyết vấn đề sụt giảm dung lượng pin sau khi phát hiện ra cơ chế nói trên".