Thiết kế pin lithium-ion mới giúp sạc ôtô điện trong 10 phút

Thời gian sạc lâu khiến xe điện khó cạnh tranh với xe chạy bằng xăng dầu. Ảnh: Electrek.

Rào cản khiến ôtô điện kém hấp dẫn với người tiêu dùng là thời gian nạp năng lượng (sạc pin) lâu hơn nhiều so với các phương tiện chạy bằng xăng dầu. Vì vậy, thiết kế pin lithium-ion mới của các nhà nghiên cứu từ Đại học bang Pennsylvania, giúp rút ngắn 2/3 thời gian sạc, có thể là chìa khóa giúp mở rộng thị trường xe điện trong tương lai.

Theo công bố trên tạp chí Joule hôm thứ Tư, chỉ cần 10 phút sạc, loại pin mới có thể nạp đủ điện để phương tiện chạy liên tục quãng đường 322 - 480 km. Trưởng nhóm nghiên cứu Chao-Yang Wang cho biết tốc độ sạc như vậy đòi hỏi pin phải có khả năng nạp nhanh chóng 400 kilowatt điện.

Các pin lithium-ion hiện có trên thị trường không thể làm được điều này vì ở nhiệt độ 20 - 30°C, tốc độ sạc quá nhanh có thể gây ra hiện tượng mạ lithium, tức sự hình thành của lớp cặn lithium kim loại xung quanh cực dương, khiến tuổi thọ và hiệu suất của pin giảm đáng kể chỉ sau 60 chu kỳ sạc. 

Để khắc phục điều này, nhóm nghiên cứu đã làm nóng điện cực lên đến 60°C, cho phép pin sạc nhanh qua 2.500 chu kỳ mà không tạo ra lớp mạ, điều này tương đương với 14 năm sử dụng hay 750.000 km hành trình. Pin sau mỗi lần sạc sẽ được làm mát về nhiệt độ phòng trước khi sử dụng.

Thiết kế pin mới được đánh giá là một bước đột phá công nghệ, tuy nhiên, nhóm nghiên cứu cho biết có thể mất vài năm đến một thập kỷ mới có thể đưa sản phẩm ra thị trường. Họ cần thêm thời gian để đảm bảo việc làm nóng pin trong quá trình sạc ngắn là an toàn và ổn định, không dẫn đến các vụ nổ năng lượng.