Trong một nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí Joule, một nhóm các nhà khoa học tại Đại học bang Pennsylvania (Mỹ) cho biết họ đang phát triển loại pin lithium mới, có thể giúp rút ngắn thời gian sạc pin cho ô tô điện xuống chỉ còn khoảng 10 phút.

Trên thực tế, quá trình sạc nhanh của pin lithium-ion có thể làm giảm chất lượng và tuổi thọ pin. Nguyên nhân được cho là do dòng các hạt lithium, được gọi là các ion từ điện cực này sang điện cực khác để sạc thiết bị và giữ năng lượng sẵn sàng cho việc sử dụng. Thay vì được lắng đọng trong điện cực dương, các ion này hình thành các gai trên bề mặt, được gọi là mạ lithium. Lớp mạ này làm giảm dung lượng pin đồng thời cũng khiến chúng trở nên kém an toàn khi sử dụng.

Một phương pháp sạc khác đã được đưa ra là sạc pin nhanh ở nhiệt độ cao hơn, sẽ giúp tránh được vấn đề mạ lithium. Tuy nhiên, việc sạc nhanh với nhiệt độ cao trong thời gian dài cũng sẽ gây hại đến pin.

Để khắc phục những hạn chế trên, nhóm nghiên cứu đã phát triển một loại pin lithium ion tự sưởi ấm. Loại pin này sử dụng giấy bạc niken mỏng bọc bên ngoài, tạo ra một mạch điện nóng lên trong vòng chưa đầy 30 giây để làm ấm bên trong pin. Việc làm mát nhanh chóng cần thiết sau khi sạc pin sẽ được thực hiện bằng hệ thống làm mát được thiết kế trong xe.

Thiết kế pin mới giúp rút ngắn đáng kể thời gian sạc và bảo vệ pin xe 

Theo đó, loại pin mới này có thể giúp sạc nhanh một ô tô điện tới 80% trong vòng 10 phút. Trong khi hiện nay, việc sạc một chiếc xe điện Tesla Model S mất khoảng 40 phút để sạc từ 0% lên 80% với điều kiện có sử dụng bộ sạc siêu tăng áp. Ngoài ra, phương pháp mới này cũng tránh làm hỏng pin khi sạc nhiều lần.

Giáo sư Chao-Yang Wang tại Đại học bang Pennsylvania cho biết: “Chúng tôi đã chứng minh rằng chúng ta có thể sạc một chiếc xe điện trong vòng 10 phút cho quãng đường dài 320-480km, trong khoảng 2.500 chu kỳ sạc. Sạc nhanh là xu hướng cho tương lai và rất cần thiết để áp dụng vào xe điện vì nó giải quyết được những vấn đề về phạm vi hoạt động của xe".

Trên thực tế, mối quan tâm lớn của người dùng ô tô điện là quãng đường di chuyển của xe. Xe điện chỉ cho phép người dùng di chuyển 300 - 400km và họ sẽ phải sạc lại pin để tiếp tục hành trình. Việc chờ xe sạc đầy theo các phương pháp sạc hiện có lấy đi rất nhiều thời gian của lái xe, bên cạnh đó, các trạm sạc xe điện chưa được phổ biến cũng gây ra không ít khó khăn. Bởi vậy, loại pin lithium mới được phát triển này rất được kỳ vọng có thể giúp rút ngắn thời gian sạc xe cũng như bảo vệ hiệu năng và tuổi thọ của pin sạc.

Thúy Hằng (SHTT)