Công nghệ pin mới có thể dẫn đến xe điện an toàn, có năng lượng cao hơn.
Các nhà nghiên cứu phát triển phương pháp ngăn chặn sự cố làm hỏng pin lithium thế hệ tiếp theo
Các nhà nghiên cứu tại Đại học Maryland đang nghiên cứu về cách pin lithium bị hỏng. Họ cũng đã phát triển công nghệ mới có thể giúp xe điện (EVs) thế hệ tiếp theo. Và các thiết bị khác ít bị cháy nổ hơn trong quá trình tăng khả năng lưu trữ năng lượng.
Phương pháp đổi mới này, được trình bày trong báo được công bố vào thứ Tư trên tạp chí Nature. Chống lại sự phát triển của các dendrite lithium. Cấu trúc giống như những nhánh cây gây hỏng bên trong pin lithium toàn bộ rắn. Ngăn cản các công ty phát triển rộng rãi công nghệ hứa hẹn này. Nhưng thiết kế mới cho một “lớp trung gian” pin do. Giáo sư Kỹ thuật Hóa học và Biomolecular Chunsheng Wang dẫn đầu. Giup ngăn chặn việc hình thành dendrite. Có thể mở ra cánh cửa cho việc sản xuất pin có khả năng cho xe điện.
Ít nhất có 750.000 xe điện được đăng ký tại Hoa Kỳ sử dụng pin lithium-ion.
Phổ biến vì khả năng lưu trữ năng lượng cao nhưng chứa một thành phần điện giải lỏng cháy khi bị quá nhiệt. Mặc dù không có cơ quan chính phủ nào theo dõi các vụ cháy xe theo loại xe, và các vụ cháy pin ô tô điện có vẻ hiếm khi xảy ra, nhưng nó mang theo những rủi ro đặc biệt. Cơ quan An toàn Giao thông Quốc gia báo cáo rằng người phản ứng đầu tiên có nguy cơ bị điện giật và tiếp xúc với khí độc từ pin hỏng hoặc đang cháy.
Pin toàn bộ rắn có thể dẫn đến những chiếc xe an toàn hơn so với các mô hình ô tô điện hoặc động cơ trong. Nhưng việc tạo ra một chiến lược để vượt qua các hạn chế này là công việc vất vả. Ông Wang nói. Khi các pin này được vận hành ở dung lượng cao và tốc độ sạc-xả cao mà xe điện yêu cầu. Dendrite lithium sẽ phát triển về phía cực âm, gây ra mạch ngắn và sự suy giảm về dung lượng.
Ông và Tiến sĩ Hongli Wan phát triển một lý thuyết về việc hình thành dendrite lithium vào năm 2021. Các nhà nghiên cứu nói rằng điều này vẫn là một vấn đề tranh luận trong khoa học.
“Sau khi chúng tôi tìm ra phần đó. Chúng tôi đề xuất ý tưởng tái thiết kế các lớp trung gian để ngăn chặn việc phát triển dendrite lithium hiệu quả,” ông nói.
Giải pháp của họ là độc đáo vì việc ổn định các giao diện pin giữa điện giải rắn. Âm cực (nơi electron từ một mạch điện vào pin) và điện giải và cực dương (nơi năng lượng chảy ra khỏi pin). Cấu trúc pin mới bổ sung một lớp trung gian giàu fluorine ổn định mặt cực dương. Cũng như sửa đổi lớp trung gian của cực âm bằng magie và bismit – ngăn chặn dendrite lithium.
“Pin rắn là thế hệ tiếp theo vì chúng có thể đạt được năng lượng cao và an toàn. Trong các pin hiện tại, để đạt được năng lượng cao, bạn sẽ hy sinh an toàn,” ông Wang nói.
Các nhà nghiên cứu cần giải quyết các thách thức khác trước khi sản phẩm được đưa vào thị trường. Để thương mại hóa , các chuyên gia sẽ phải làm nhỏ lớp điện giải rắn để đạt được độ dày tương tự như pin lithium-ion. Từ đó cải thiện mật độ năng lượng – hoặc lượng năng lượng mà pin có thể lưu trữ. Chi phí cao của các nguyên liệu cơ bản là một thách thức khác, nhóm nghiên cứu nói.
Để tung ra các loại pin mới ra thị trường vào năm 2026. Nhà sản xuất pin tiên tiến Solid Power dự định bắt đầu thử nghiệm công nghệ mới để đánh giá khả năng thương mại hóa của nó. Nghiên cứu tiếp theo nhằm nâng cao mật độ năng lượng, các nhà nghiên cứu nói
Có thể bạn quan tâm
Chat Facebook
Gọi điện