(1) Trong hơn ba thập kỷ qua, pin Lithium-ion (Li-ion) sử dụng chất điện phân lỏng đã trở thành
(1) Trong hơn ba thập kỷ qua, pin Lithium-ion (Li-ion) sử dụng chất điện phân lỏng đã trở thành nguồn năng lượng thống trị. Tuy nhiên, công nghệ này đang chạm tới giới hạn vật lý về mật độ năng lượng (khoảng 250-300 Wh/kg) và tiềm ẩn nguy cơ cháy nổ. Để vượt qua rào cản này, các nhà khoa học đang phát triển Pin thể rắn (SSBs). Sự khác biệt cốt lõi là việc thay thế dung môi lỏng bằng một lớp vật liệu rắn (thường là gốm, thủy tinh hoặc sulfide).
(2) Cấu trúc mới mang lại hai lợi thế đột phá. Thứ nhất, lớp điện phân rắn đóng vai trò vừa là chất dẫn ion, vừa là màng ngăn cách điện, loại bỏ nguy cơ rò rỉ và cháy nổ, cho phép pin hoạt động an toàn ở nhiệt độ cao. Thứ hai, nó cho phép sử dụng cực dương (anode) bằng kim loại Lithium thuần khiết thay vì than chì. Điều này giúp tăng mật độ năng lượng lên gấp đôi (tới 500 Wh/kg), nghĩa là xe điện có thể đi được quãng đường xa gấp hai lần với cùng một kích thước pin.
(3) Tuy nhiên, pin thể rắn vẫn đối mặt với "kẻ thù" cũ: Dendrites (tinh thể nhánh cây). Đây là các cấu trúc Lithium hình kim nhọn hình thành khi sạc. Ở pin lỏng, chúng đâm xuyên màng ngăn gây đoản mạch. Với pin thể rắn, dù lớp điện phân rất cứng, các nghiên cứu mới cho thấy dendrites vẫn có thể len lỏi qua các vết nứt vi mô hoặc biên giới hạt (grain boundaries) để gây hỏng pin.
(4) Một thách thức kỹ thuật lớn khác là vấn đề tiếp xúc bề mặt. Trong pin lỏng, dung môi dễ dàng thấm ướt cực điện. Ngược lại, trong pin thể rắn, việc duy trì tiếp xúc vật lý chặt chẽ giữa hai lớp vật liệu rắn là rất khó. Khi pin sạc/xả, các vật liệu bị giãn nở và co lại, làm tách rời các lớp tiếp xúc (delamination), tạo ra điện trở suất cao và làm giảm hiệu suất nhanh chóng.
(Nguồn: Tổng hợp và biên soạn dựa trên tạp chí Nature Energy và Báo cáo công nghệ của Toyota Research Institute.)
Trả lời cho các câu 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 dưới đây:
Những loại vật liệu nào sau đây thường được sử dụng để chế tạo lớp điện phân trong pin thể rắn?
Đáp án đúng là: B
Định vị thông tin trong đoạn (1).
Đáp án cần chọn là: B
Những lợi thế đột phá nào được tạo ra nhờ việc sử dụng cấu trúc điện phân rắn? (Chọn các đáp án đúng)
Đáp án đúng là: A; B; D
Liệt kê chi tiết từ đoạn (2).
Đáp án cần chọn là: A; B; D
Kéo các từ ngữ thích hợp vào ô trống để hoàn thành mô tả về vai trò của chất điện phân rắn: "Trong cấu trúc pin thể rắn, lớp vật liệu rắn đảm nhận 'vai trò kép': vừa là môi trường để duy trì dòng điện trong pin, vừa đóng vai trò là để ngăn cách hai cực, đảm bảo an toàn."
Đáp án đúng là: dẫn ion; màng ngăn cách điện
Đọc hiểu chức năng đoạn (2).
Đáp án cần chọn là: dẫn ion; màng ngăn cách điện
Theo đoạn (3), tại sao Dendrites vẫn là mối đe dọa đối với pin thể rắn mặc dù chất điện phân rắn có độ cứng cao?
Đáp án đúng là: B
Tìm nguyên nhân - kết quả trong đoạn (3).
Đáp án cần chọn là: B
Pin thể rắn đạt được mật độ năng lượng cao gấp đôi pin Li-ion truyền thống chủ yếu là do loại bỏ được lớp vỏ bảo vệ cồng kềnh bên ngoài.
Đáp án đúng là: B
Đọc đoạn (2) để tìm nguyên nhân chính xác của việc tăng mật độ năng lượng.
Đáp án cần chọn là: B
Vấn đề "tách lớp tiếp xúc" (delamination) được mô tả trong đoạn (4) dẫn đến hậu quả kỹ thuật trực tiếp nào sau đây đối với pin thể rắn?
Đáp án đúng là: B
Suy luận hệ quả từ đoạn (4).
Đáp án cần chọn là: B
Nếu một nhà sản xuất xe điện chuyển từ pin Li-ion sang pin thể rắn (với các thông số như bài đọc mô tả), những thay đổi nào sau đây là kỳ vọng hợp lý về mặt kỹ thuật? (Chọn các đáp án đúng)
Đáp án đúng là: A; B; D
Vận dụng kiến thức bài đọc vào thực tế kỹ thuật xe điện.
Đáp án cần chọn là: A; B; D
Khác với pin lỏng nơi dung môi có thể tự thấm ướt cực điện, thách thức của pin thể rắn là phải giải quyết bài toán cơ học về sự co giãn vật liệu để duy trì kết nối điện tích.
Đáp án đúng là: A
Tổng hợp thông tin đoạn (4) và so sánh đặc tính vật lý giữa lỏng và rắn.
Đáp án cần chọn là: A
Ghép các nguyên nhân/cơ chế với vấn đề/hiện tượng tương ứng.
Đáp án đúng là: 1-c; 2-a; 3-b; 4-d
Phân tích nguyên nhân - hệ quả.
Đáp án cần chọn là: 1-c; 2-a; 3-b; 4-d
Giả sử một chiếc xe điện hiện tại sử dụng pin Li-ion có tầm hoạt động tối đa là 400 km. Dựa trên lý thuyết về sự thay đổi mật độ năng lượng được đề cập trong đoạn (2), nếu thay thế bằng pin thể rắn có cùng kích thước và khối lượng, tầm hoạt động lý thuyết tối đa của xe sẽ là bao nhiêu km? (Chỉ điền số).
Đáp án đúng là: 800
Tính toán dựa trên dữ liệu so sánh trong văn bản.
Đáp án cần điền là: 800
Quảng cáo
Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí
>> 2K8 Chú ý! Lộ Trình Sun 2026 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi 26+ TN THPT, 90+ ĐGNL HN, 900+ ĐGNL HCM, 70+ ĐGTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com.Đầy đủ theo 3 đầu sách, Thầy Cô giáo giỏi, luyện thi theo 3 giai đoạn: Nền tảng lớp 12, Luyện thi chuyên sâu, Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
Hỗ trợ - Hướng dẫn
-
024.7300.7989
-
1800.6947
(Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)
Email: lienhe@tuyensinh247.com
