Cách mạng về vật liệu từ Nhật Bản: Pin làm bằng bột gỗ chứ không phải kim loại hiếm

Nippon Paper Industries, một nhà sản xuất giấy hàng đầu Nhật Bản đã thành công trong việc thắp sáng bóng đèn điện chạy bằng loại pin nói trên.  Tại phòng thí nghiệm Fuji của Nippon Paper ở tỉnh Shizuoka, dưới chân núi Phú Sĩ, một bóng đèn nhỏ đã phát ra ánh sáng mạnh khi được kết nối từ dây đến pin bằng bột gỗ. Mặc dù ánh sáng chỉ duy trì trong 3 giây trước khi mờ đi, nhưng người đứng đầu phòng thí nghiệm Fuminari Nonomura đã gọi đó là khoảnh khắc “cách mạng”.

Pin được làm từ các sợi nano xenlulozơ có đường kính 3 nanomet, hay 3 phần tỷ mét. Các sợi nano được tinh chế từ bột gỗ, sau đó được xử lý thành các màng mỏng được ngăn cách bởi các lá nhôm, thứ đóng vai trò như một điện cực. Các nhà nghiên cứu tại phòng thí nghiệm của Nippon Paper phát hiện một đặc tính nổi bật, không giống như pin từ lithium-ion, pin từ bột gỗ không bị suy giảm thậm chí sau hàng triệu lần sạc và xả điện.

Nippon Paper có kế hoạch sản xuất một nguyên mẫu pin cung cấp năng lượng cho các phương tiện bay không người lái nhỏ vào năm 2023 và bắt đầu mang đi giới thiệu sau khi trưng bày tại triển lãm Expo 2025 ở Osaka. Công ty cũng có kế hoạch đưa pin bột gỗ vào ứng dụng thực tế trong điện thoại thông minh và thiết bị điện tử gia dụng nhỏ vào năm 2030. Tham vọng của công ty là đưa loại pin này vào xe ô tô.

Nếu thành công, sáng kiến của Nippon Paper sẽ là bước ngoặt tạo ra một công nghệ “giải thoát” cho kim loại hiếm và cho phép pin hiện tại cung cấp năng lượng cho đời sống.

Giá kim loại hiếm liên tục tăng do nhu cầu về xe điện ngày càng mở rộng. Giá lithium đã tăng hơn gấp đôi trong năm 2021, lên khoảng 30 USD/kg. Giá coban cũng tăng gấp đôi lên 60.000 USD/tấn. Với phát minh trên, Nippon Paper hy vọng sẽ đưa pin bột gỗ vào xe điện thay cho pin lithium-ion, “giải thoát” cho các nguồn dự trữ khan hiếm như coban, lithium và niken.