Trong cuộc đua phát triển pin xe điện thế hệ mới, các nhà khoa học trên toàn cầu không ngừng tìm kiếm giải pháp giúp tăng mật độ năng lượng, rút ngắn thời gian sạc và kéo dài tuổi thọ pin.
1Đột phá từ chất điện phân mới
Một nhóm nhà nghiên cứu tại Viện Khoa học và Công nghệ Tiên tiến Hàn Quốc (KAIST) do giáo sư Hee Tak Kim dẫn đầu vừa công bố bước tiến lớn trong phát triển pin lithium - kim loại - thế hệ pin có khả năng lưu trữ năng lượng cao hơn nhiều so với pin lithium - ion hiện nay.
Khác với công nghệ truyền thống, nhóm sử dụng chất điện phân lỏng mới có khả năng kiểm soát sự kết dính của ion lithium, giúp quá trình sạc - xả diễn ra ổn định và hiệu quả hơn. Nhờ đó, pin có thể sạc 12 phút cho quãng đường 800 km, mở ra triển vọng lớn cho ngành xe điện.
Một trong những thách thức lớn nhất với pin lithium - kim loại là sự hình thành của dendrite - các tinh thể dạng nhánh mọc trên cực dương gây giảm hiệu suất và tiềm ẩn nguy cơ đoản mạch.
Nhóm nghiên cứu KAIST xác định nguyên nhân xuất phát từ việc ion lithium lắng đọng không đồng đều. Bằng cách phát triển chất điện phân có cấu trúc phân tử đặc biệt, họ giúp ion phân bố đều trên bề mặt cực dương, ngăn chặn hoàn toàn sự hình thành dendrite, từ đó tăng độ bền và khả năng sạc nhanh của pin.
2Hiệu suất vượt trội qua thử nghiệm
Trong quá trình thử nghiệm, pin mới đạt khả năng sạc từ 5% lên 70% chỉ trong 12 phút và duy trì hiệu suất ổn định qua 350 chu kỳ sạc. Phiên bản dung lượng cao hơn có thể sạc 80% trong 17 phút với 180 chu kỳ liên tục.
Ngoài tốc độ sạc nhanh, loại pin này còn đảm bảo mật độ năng lượng cao và tuổi thọ vượt 300.000 km, vượt xa nhiều công nghệ pin hiện hành.
Theo giáo sư Kim, phát minh này có thể xóa bỏ rào cản sạc chậm - yếu tố đang cản trở sự phát triển của xe điện hiện nay. Nhóm nghiên cứu đang tiếp tục tối ưu cấu trúc và độ an toàn của pin, hướng tới thương mại hóa trong vài năm tới.
Nếu thành công, công nghệ từ KAIST hứa hẹn thay đổi cục diện ngành năng lượng, giúp xe điện sạc nhanh hơn, chạy xa hơn và thân thiện hơn với môi trường.
Trong cuộc đua phát triển pin xe điện thế hệ mới, các nhà khoa học trên toàn cầu không ngừng tìm kiếm giải pháp giúp tăng mật độ năng lượng, rút ngắn thời gian sạc và kéo dài tuổi thọ pin. Mới đây, một nhóm nghiên cứu tại Viện Khoa học và Công nghệ Tiên tiến Hàn Quốc (KAIST) đã công bố bước đột phá quan trọng: phát triển chất điện phân mới có thể giúp pin lithium - kim loại sạc đầy trong vài phút nhưng vẫn đảm bảo hiệu suất và độ bền vượt trội. Thành tựu này mở ra triển vọng lớn cho thế hệ xe điện có khả năng di chuyển 800 km chỉ với 12 phút sạc.
