Các nhà nghiên cứu đạt bước đột phá trong công nghệ pin lithium-ion, cải thiện các thiết bị hàng ngày của chúng ta bao gồm cả xe điện

Một trong những mối quan tâm của nhiều người mua xe quan tâm đến xe điện là phạm vi hoạt động của pin. Một nhóm các nhà nghiên cứu tại Nga gần đây đã đạt được bước đột phá trong việc cải tiến pin cho xe điện, được trình bày chi tiết trong bài báo của họ đăng trên ScienceDirect.

Pin lithium-ion (LIBs) có mật độ năng lượng cao ngày càng được ưa chuộng. Những loại pin này được sử dụng trong nhiều thiết bị khác nhau — từ chiếc điện thoại trên tay bạn đến chiếc laptop trên bàn làm việc và cả chiếc xe điện trong nhà để xe của bạn.

Phương pháp mới mà nhóm nghiên cứu phát hiện ra có thể nâng cao khả năng của pin lithium-ion (LIBs), loại pin cung cấp năng lượng cho nhiều thiết bị mà chúng ta sử dụng hàng ngày, bao gồm cả xe điện (EV).

Các oxit lớp phức tạp giàu nickel thường được sử dụng để chế tạo cực dương trong LIBs. Cực dương cho phép dòng điện chảy ra khỏi pin và đóng vai trò quan trọng trong việc quyết định chi phí, chu kỳ, dung lượng và khả năng chịu nhiệt của LIBs.

Các nhà nghiên cứu đã sử dụng các oxit lớp với hàm lượng nickel cực cao để tăng mật độ năng lượng. Tuy nhiên, nồng độ nickel cao hơn có thể dẫn đến các vết nứt vi mô.

Để giải quyết vấn đề này, nhóm nghiên cứu đã kiểm soát vi cấu trúc của vật liệu và sử dụng các hạt dạng tấm để cho phép sự giãn nở và co lại đồng đều.

Ngoài ra, nhóm còn sử dụng một lớp phủ giàu cobalt trên bề mặt vật liệu cực dương nhằm giảm thiểu các vết nứt vi mô và cải thiện độ ổn định cơ học.

Nhìn chung, các tác giả của bài báo ghi nhận sự cải thiện đáng kể về độ ổn định chu kỳ (tuổi thọ của pin) và dung lượng xả đặc hiệu cao (tăng phạm vi hoạt động).

Sự phổ biến của xe điện đã tăng trưởng mạnh mẽ trong những năm qua. Theo IEA, gần 1 trong 5 xe bán ra trên toàn cầu vào năm 2023 là xe điện. Khi nhu cầu về xe điện tăng, yêu cầu về hiệu suất pin tốt hơn cũng tăng theo.