Tận dụng vỏ trấu chế tạo Pin Li-ion “made in Vietnam”

Theo thông tin được chia sẻ trên Báo Người Lao động, vỏ trấu sau khi thu gom sẽ được ngâm dung dịch HCl 10% trong 12 giờ, rửa lại bằng nước cất đến khi trung tính, sấy khô ở nhiệt độ 80 độ C trong vòng 8 giờ. Sau khi xử lý bên ngoài, vỏ trấu được đưa vào lò nung lần 1 ở nhiệt độ 500 độ C trong 1 giờ với điều kiện khí trơ.

Tro trấu sau đó được phối trộn với kali hydroxit rắn và tiếp tục nung lần 2 ở nhiệt độ 800 độ C trong 1 giờ. Sau 2 lần nung, hỗn hợp được nghiền mịn, tiếp tục rửa nhiều lần bằng nước nóng đến khi môi trường pH đạt trung tính. Thành phẩm cuối cùng là composite carbon silica (C/SiO2).

Trung bình 1 kg vỏ trấu sẽ cho thành phẩm khoảng 350 g vật liệu C/SiO2. Trên thế giới, 1.000 g C/SiO2 đủ tiêu chuẩn dùng trong pin Li-ion có giá bán khoảng 50 USD. Trong khi đó, mỗi năm Việt Nam có khoảng 9 triệu tấn vỏ trấu đang bị bỏ đi. Đó là một sự lãng phí cực kỳ lớn.

Theo nhóm nghiên cứu, vật liệu làm cực âm trong các loại pin trên thế giới chủ yếu là carbon graphite, được khai thác từ than đá. Việc sử dụng nguồn nguyên liệu hóa thạch này vừa gây ảnh hưởng đến môi trường vừa có giá thành cao. Còn vỏ trấu chứa silica trên đế nền carbon xốp nhiều hơn carbon graphite 3 lần, giúp các ion liti dễ dàng di chuyển và đan cài trong cấu trúc để chuyển hóa thành điện năng.

Sau hơn 6 năm nghiên cứu pin cúc áo và 3 năm nghiên cứu pin túi làm từ vỏ trấu, nhóm nghiên cứu đã cho ra mắt sản phẩm được nhiều hội đồng khoa học đánh giá cao. 

Pin cúc áo thường được sử dụng cho các thiết bị như máy tính, đồng hồ, máy trợ thính… Pin dạng lớn có thể dùng cho điện thoại di động, laptop…

Hiện tại, nhóm vẫn đang cải tiến công nghệ để từng bước đưa sản phẩm “made in Việt Nam” đến tay người tiêu dùng. Với mong muốn có thể nâng cấp sản phẩm lớn hơn, hiệu suất tốt hơn nên nhóm nghiên cứu đã bắt tay nghiên cứu sản xuất pin túi với sự tài trợ của VinIF.