Một nghiên cứu mới đây đã tiết lộ về một công nghệ pin thể rắn có tiềm năng lớn.
Trong cuộc đua thương mại hóa pin thể rắn, Toyota đã đặt mục tiêu ra mắt vào năm 2027. Cũng lúc này, nhiều hãng xe và công nghệ của Trung Quốc cũng đang nghiên cứu để sớm đưa sản phẩm ra thị trường. Ngoài ra, nhiều tổ chức nghiên cứu trên thế giới cũng đang tập trung vào công nghệ này.
Mới đây, Đại học Harvard (Mỹ) đã công bố về việc phát triển một loại pin thể rắn có thể sạc đầy trong 10 phút và có độ bền vượt trội so với các loại pin thông thường.
Nghiên cứu của Đại học Harvard được đăng tải trên tạp chí khoa học Nature Materials, chỉ ra rằng điện cực anốt của pin được làm từ hợp kim liti, có thể lưu trữ điện gấp 10 lần so với các loại anốt thương mại sử dụng than chì.
Trong nhiều năm gần đây, các nhà khoa học liên tục đạt được các thành tựu mới và giúp thúc đẩy tốc độ phát triển của loại pin này. Tuy nhiên, pin thể rắn vẫn đối mặt với một vấn đề lớn.
Trong quá trình sạc, các ion liti di chuyển từ cực catốt sang cực anốt và có thể xâm nhập màng ngăn điện cực. Điều này có thể gây ra ngắn mạch hoặc thậm chí cháy nổ. Các nhà nghiên cứu đã tìm ra cách để kiểm soát và giảm thiểu vấn đề này, nhưng đột phá của Đại học Harvard là họ đã ngăn chặn hoàn toàn tình trạng này.
Để làm điều này, các nhà nghiên cứu tại Đại học Harvard đã sử dụng hạt silicon có kích thước chỉ vài micro mét để ngăn chặn các ion xâm nhập màng ngăn điện cực. Việc này không chỉ tăng tính an toàn mà còn giúp quá trình sạc diễn ra nhanh hơn, chỉ trong 10 phút.
So với công nghệ đang được áp dụng trên mẫu Lucid Air, công nghệ của Đại học Harvard nhanh hơn 6 phút.
Một điểm đáng chú ý là không chỉ về thời gian sạc, công nghệ pin này còn vượt trội ở nhiều khía cạnh khác so với công nghệ pin hiện tại. Pin của Đại học Harvard có thể được sản xuất dưới dạng túi, với kích thước mỗi cell chỉ bằng một con tem; khả năng lưu trữ điện sau 6.000 chu kỳ sạc/xả là 80%, cao hơn tất cả các loại pin dạng túi khác trên thị trường.
Kết quả của nghiên cứu này được coi là một bước đột phá quan trọng trong việc áp dụng công nghệ pin thể rắn vào ô tô điện. Công nghệ pin thể rắn được xem là tương lai của pin cho ô tô điện, với mật độ năng lượng thường cao hơn, ổn định hơn và giúp xe đi xa hơn so với công nghệ pin sử dụng dung dịch điện phân hiện tại (pin thể rắn là loại pin có chất điện phân ở thể rắn).
Hiện nay, Đại học Harvard đã bán bản quyền công nghệ này cho công ty Adden Energy - một công ty chuyên về pin do một nhóm nhà nghiên cứu của trường này thành lập. Sau quá trình nghiên cứu tại Đại học Harvard, Adden Energy được hy vọng có thể đưa công nghệ này vào sản xuất thương mại, đặc biệt là sử dụng cho các mẫu xe phổ thông.