Ảnh minh họa
Một nhóm nghiên cứu thuộc Đại học Thiên Tân (Trung Quốc) vừa công bố kết quả đột phá trong lĩnh vực pin năng lượng cao, khi phát triển thành công mẫu pin kim loại lithium có mật độ năng lượng vượt ngưỡng 600Wh/kg – mức được đánh giá là gấp 2-3 lần so với pin lithium-ion hiện tại. Thành tựu này được xem là bước tiến quan trọng, đặt nền tảng cho thế hệ pin bền, an toàn và hiệu quả hơn.
Đột phá công nghệ từ thiết kế chất điện giải mới
Theo công bố, nhóm nghiên cứu đã ra mắt hai sản phẩm thử nghiệm: pin dạng túi Battery600 với mật độ năng lượng hơn 600Wh/kg và mô-đun pin Pack480 với mật độ đạt 480Wh/kg. Cả hai sản phẩm đều thể hiện ưu thế vượt trội về thời lượng sử dụng và mức độ ổn định.
Điểm mấu chốt của bước tiến này nằm ở thiết kế chất điện giải phi tập trung hoàn toàn mới. Ông Hồ Văn Bân, giảng viên Khoa Khoa học và Kỹ thuật vật liệu, Đại học Thiên Tân, đồng thời là chủ nhiệm đề tài, cho biết: "Chất điện giải mới tạo ra một vi môi trường hòa tan đặc biệt, giúp tối ưu hóa hiệu suất tổng thể, giảm rào cản động học và ổn định giao diện điện cực – chất điện giải".
Nhờ vậy, pin kim loại lithium thế hệ mới có thể cân bằng giữa dung môi và anion chi phối, qua đó đạt được khả năng vận hành ổn định trong nhiều chu kỳ, giảm nguy cơ suy giảm hiệu suất – vốn là thách thức lớn với các dòng pin năng lượng cao trước đây.
Khả năng thương mại hóa và ứng dụng thực tiễn
Không chỉ dừng lại ở phòng thí nghiệm, nhóm nghiên cứu đã xây dựng dây chuyền sản xuất thử nghiệm dành cho pin kim loại lithium mật độ cao. Một số ứng dụng bước đầu cũng được triển khai thành công, trong đó đáng chú ý là việc lắp đặt loại pin này trên ba mẫu thiết bị bay không người lái (UAV) cỡ nhỏ của Trung Quốc.
Theo các chuyên gia, sự xuất hiện của pin Battery600 và Pack480 mở ra triển vọng ứng dụng rộng rãi cho nhiều lĩnh vực: xe điện, thiết bị điện tử tiêu dùng, robot hình người và thậm chí là các ngành công nghiệp năng lượng tái tạo. Đặc biệt, mật độ năng lượng cao đi kèm mức độ an toàn được cải thiện giúp pin kim loại lithium tiến gần hơn đến khả năng thương mại hóa toàn diện.
Nhu cầu pin năng lượng cao ngày càng cấp thiết
Trong bối cảnh toàn cầu đẩy mạnh chuyển đổi xanh và nhu cầu sử dụng thiết bị điện tăng nhanh, pin sạc với mật độ năng lượng cao, tuổi thọ lâu dài đang trở thành yếu tố then chốt. Với pin lithium-ion truyền thống, việc nâng cao mật độ năng lượng thường kéo theo rủi ro về an toàn và giới hạn về dung lượng.
Pin kim loại lithium từ lâu đã được xem là giải pháp thay thế đầy tiềm năng nhờ mật độ năng lượng lý thuyết vượt trội. Tuy nhiên, hạn chế về độ ổn định và chi phí sản xuất khiến loại pin này chưa thể triển khai rộng rãi. Thành công của Đại học Thiên Tân được đánh giá là đã phần nào tháo gỡ nút thắt này.
Tương lai pin thế hệ mới
Giới nghiên cứu nhận định, nếu các thử nghiệm thương mại tiếp theo thành công, pin kim loại lithium năng lượng cao có thể trở thành trụ cột trong ngành công nghiệp lưu trữ năng lượng toàn cầu. Điều này không chỉ hỗ trợ sự phát triển của phương tiện giao thông xanh mà còn góp phần giảm phát thải carbon, phù hợp xu thế năng lượng bền vững.
Với mật độ năng lượng đạt 600Wh/kg, công nghệ pin mới từ Trung Quốc được kỳ vọng sẽ tạo ra một cuộc cách mạng trong ngành công nghiệp pin, mở đường cho kỷ nguyên thiết bị điện tử và phương tiện chạy pin mạnh mẽ, bền bỉ và an toàn hơn.
Bình luận (0)