Các nhà nghiên cứu tại Đại học Khoa học và Công nghệ Trung Quốc ( USTC ) ở Hợp Phì đã công bố thiết kế pin lithium-kim loại mang tính đột phá có thể cách mạng hóa khả năng lưu trữ năng lượng cho xe điện và hơn thế nữa.
Theo truyền thống, pin xe điện cung cấp mật độ năng lượng từ 200 đến 250 watt-giờ trên kilôgam (Wh/kg), hạn chế hiệu quả và khả năng tiết kiệm trọng lượng tổng thể. Ngược lại, hệ thống lưu trữ năng lượng tại nhà đạt được khoảng một nửa mật độ này.
Nguyên mẫu pin mới, tự hào với mật độ năng lượng ấn tượng là 505,9 Wh/kg, đánh dấu bước tiến đáng kể trong công nghệ pin. Sự tiến bộ này có khả năng giảm trọng lượng xe tới 150 kg (330 pound), giúp tăng hiệu quả nhiên liệu và cải thiện hiệu suất lái xe.
“Trong các thí nghiệm trước đây, pin lithium-metal không đạt yêu cầu, phải vật lộn để chịu được hơn 50 chu kỳ sạc”, các nhà nghiên cứu cho biết. “Phương pháp tiếp cận mới của chúng tôi tập trung vào việc tối ưu hóa nồng độ chất điện phân, đạt được cấu trúc chắc chắn có khả năng chịu được hơn 130 chu kỳ với mức mất dung lượng tối thiểu là 500 Wh/kg”.
Chìa khóa cho sự đổi mới này là một kiến trúc được thiết kế lại với các ion lithium được đóng gói dày đặc giúp vận chuyển electron đến cực dương hiệu quả hơn. Sự tinh chỉnh về cấu trúc này không chỉ tăng cường độ ổn định mà còn kéo dài tuổi thọ pin, cung cấp hơn 300 chu kỳ sạc ngay cả ở mức 400 Wh/kg — vượt xa các tiêu chuẩn thương mại hiện tại.
Nhìn về phía trước, việc tối ưu hóa thiết kế pin tiên phong này vẫn là ưu tiên hàng đầu. Nhóm nghiên cứu đặt mục tiêu tăng cường độ bền hơn nữa để đáp ứng nhu cầu sử dụng kéo dài. Ví dụ, đạt được phạm vi ước tính là 500 km (300 dặm) trước khi giảm đáng kể dung lượng sau khoảng 150.000 km (90.000 dặm) di chuyển là một mục tiêu đầy hứa hẹn.
Khi ngành công nghiệp ô tô chuyển dịch sang các giải pháp di chuyển bền vững, bước đột phá của USTC có thể mở đường cho những loại xe điện nhẹ hơn, hiệu quả hơn và các ứng dụng rộng rãi hơn trong lưu trữ năng lượng tái tạo.
Evmagz
