Phóng viên TTXVN tại Seoul dẫn thông tin từ KAIST cho biết nhóm nghiên cứu do Giáo sư Kim Young Jin thuộc Khoa Cơ khí của KAIST dẫn đầu đã sử dụng sóng terahertz kết hợp với công nghệ lược tần số quang học để phân tích tín hiệu phản xạ bên trong điện cực và tính toán độ dày với độ chính xác ở cấp độ nanomet mà không làm ảnh hưởng đến cấu trúc của pin.
Điện cực là bộ phận quyết định khả năng dẫn dòng điện trong pin lithium-ion, loại pin đang được sử dụng phổ biến trên xe điện. Nếu độ dày điện cực không đồng đều, dòng điện có thể tập trung tại một số vị trí trong quá trình sạc và xả, tạo ra nhiệt cục bộ. Khi nhiệt tiếp tục tích tụ, pin có nguy cơ xảy ra hiện tượng mất ổn định nhiệt, dẫn đến cháy hoặc nổ. Vì vậy, việc kiểm soát độ đồng đều của điện cực được coi là một trong những khâu quan trọng nhất trong sản xuất pin.
Công nghệ mới này có thể phát hiện các sai lệch về độ dày điện cực ở cấp độ chỉ bằng khoảng 1/10.000 độ dày của một sợi tóc người, đồng thời không cần tháo rời hay làm hỏng pin trong quá trình kiểm tra.
Kết quả thử nghiệm trên các điện cực có độ dày từ 50-150 micromet, tương đương độ dày của sợi tóc người, cho thấy thiết bị chỉ cần 0,2 giây để phát hiện sai lệch khoảng 70,1 nanomet đối với cực âm và 465,5 nanomet đối với cực dương. Mức độ chính xác này đủ để ứng dụng trên các dây chuyền sản xuất pin tốc độ cao. Khi thời gian đo được kéo dài lên 25,6 giây, độ phân giải tiếp tục được nâng lên đáng kể. Hệ thống có thể phát hiện sai lệch chỉ 7,8 nanomet ở cực âm và 25,2 nanomet ở cực dương, tương đương khoảng 1/10.000 độ dày của một sợi tóc người.
Theo nhóm nghiên cứu, công nghệ mới có độ chính xác cao hơn khoảng 100 lần so với các phương pháp kiểm tra hiện nay, cho phép phát hiện những sai lệch cực nhỏ mà các phương pháp thông thường hoặc mắt thường không thể nhận biết. Giáo sư Kim Young Jin cho biết, công nghệ này không chỉ đo đồng thời độ dày điện cực và các đặc tính vật liệu mà còn không cần quy trình hiệu chuẩn riêng biệt, qua đó phù hợp để tích hợp vào hệ thống kiểm soát chất lượng theo thời gian thực.
Theo KAIST, công nghệ mới được kỳ vọng sẽ trở thành nền tảng quan trọng trong sản xuất pin lithium-ion thế hệ mới cũng như pin thể rắn, góp phần nâng cao độ an toàn, độ tin cậy và chất lượng của pin dùng cho xe điện và các thiết bị lưu trữ năng lượng trong tương lai.
