Hồi sinh pin xe điện bằng cách tiêm dung dịch

Khi pin xe điện là vấn đề lớn trong cuộc các mạng chuyển đổi xanh trên toàn cầu, nhưng nghiên cứu nhằm tái sử dụng đã có nhiều hướng đi mới. Trước đây, các hãng xe phải xây dựng nhà máy tái chế pin, xử lý nhiều công đoạn, nhưng giờ đây đã thêm phương pháp mới.

Pin lithium-ion hiện nay được sử dụng nhiều trên các dòng ô tô điện trên thị trường và đảm bảo hiệu suất tốt. Loại pin này thường được các nhà sản xuất ô tô điện khuyến cáo thay thế khi mức chai pin xuống dưới 80%, thời gian trung bình khoảng 8 - 10 năm hoặc 2.000 lần sạc.

Mặc dù một số pin có thể được tái sử dụng cho các ứng dụng yêu cầu năng lượng thấp hơn, nhưng phần lớn chúng thường bị nghiền thành “khối đen” để thu hồi các vật liệu như lithium và than chì.

Các nhà nghiên cứu tại Trung Quốc thực hiện bằng cách tiêm dung dịch điện phân chứa ion lithium vào cell pin đã qua sử dụng, từ đó giúp khôi phục khả năng lưu trữ điện gần như pin mới.

Theo nghiên cứu này, việc tiêm dung dịch điện phân vào cell pin đã qua sử dụng có thể khôi phục lên đến 96% dung lượng. Sau khi được tiêm dung dịch điện phân, pin lithium-ion có thể hoạt động lâu gấp 6 lần so với tuổi thọ trung bình, tương đương khoảng 12.000 chu kỳ sạc-xả. Khi xe điện và năng lượng tái tạo ngày càng phổ biến, số lượng pin lithium-ion đã qua sử dụng dự kiến sẽ tăng mạnh, làm nổi bật nhu cầu cấp thiết về các chiến lược quản lý chất thải hiệu quả.

Theo báo cáo của chương trình Phát triển Liên Hợp Quốc, nhu cầu toàn cầu về pin lithium-ion, đặc biệt cho xe điện dự kiến sẽ đạt 4.700 gigawatt-giờ vào năm 2030. Trong đó, riêng ngành công nghiệp ô tô điện chiếm hơn 80%. Đến năm 2040, khối lượng pin lithium-ion hết hạn sử dụng có thể lên tới 20.500 kiloton.

Một chuyên gia trong ngành nhận định, nghiên cứu này mang tính cách mạng vì nó đưa ra ý tưởng mới về việc tái sử dụng pin đã hết hạn sử dụng. Không thể phủ nhận tính thiết thực, chuyên gia cũng thừa nhận rằng công nghệ sạc pin vẫn còn trong giai đoạn đầu phát triển và còn nhiều rào cản cần vượt qua, đặc biệt là khi áp dụng cho các pin lớn như trong xe điện.

Nhóm nghiên cứu hình dung một tương lai nơi các trạm phục hồi pin sẽ trở nên phổ biến, cho phép người lái xe điện phục hồi pin lithium-ion định kỳ. Với chi phí pin lithium-ion chiếm tới 40% giá thành của một chiếc xe điện mới, khả năng phục hồi pin đã qua sử dụng có thể giúp người dùng tiết kiệm đáng kể chi phí.