Viện Khoa học và Công nghệ Daegu Gyeongbuk (DGIST) ở Hàn Quốc gần đây đã thông báo rằng họ đã sản xuất một chất điện phân rắn composite có thể uốn cong, không có nguy cơ cháy nổ và chất điện phân rắn này về cơ bản có thể cải thiện đáng kể hiệu suất và độ an toàn của pin cho các thiết bị đeo được.
Hiện nay, chất điện phân lỏng được sử dụng rộng rãi như một thành phần thiết yếu của pin. Trong pin điện phân lỏng, một màng thấm (separator) được sử dụng để phân tách cực dương – cực âm. Trong trường hợp màng này bị hỏng, chất điện phân lỏng sẽ chảy và có thể dẫn đến quá nhiệt hoặc nổ.
Chất điện phân rắn có khả năng phòng chống cháy nổ. Ngoài ra, nó không cần separator và do đó, nhà sản xuất có thể giảm kích thước pin. Tuy nhiên, chất điện phân rắn dẫn điện kém hơn nhiều so với chất điện phân lỏng và đây là một thách thức đối với các nhà nghiên cứu.
Viện đã sản xuất một chất điện phân rắn hỗn hợp mới, trong đó các polyme được trộn với zeolit YNa xốp và muối liti. Nói chung, zeolit không phân tán đồng đều trong các polyme. Tuy nhiên, viện đã đạt được sự phân tán đồng đều bằng cách điều chỉnh nồng độ muối lithium và ngăn chặn sự hình thành dendrite lithium trên bề mặt của cực âm kim loại lithium của pin lithium-ion. Kết quả là, độ bền cơ học và tính linh hoạt đã được cải thiện trong chất điện phân rắn.
Zeolit YNa xốp với diện tích bề mặt riêng lớn giúp quá trình truyền ion lithium hiệu quả hơn, với tốc độ truyền 0,84 – tốt nhất trên thế giới. Ngoài ra, độ dẫn ion 1,66 × 10-2 Scm-1 đạt được ở 60 độ C, cùng với khả năng duy trì công suất 100 chu kỳ là ít nhất 95%. Trong thử nghiệm chu kỳ lắng đọng và giải hấp lithium, hoạt động ổn định tiếp tục trong hơn 1.500 chu kỳ với mật độ dòng điện cao tới 200 μA /cm2. Chi tiết về nghiên cứu này có trên Tạp chí Hóa học Vật liệu A.
.