- Pin thể rắn thay thế hoàn cho pin lithium ion hiện đang được sử dụng ngày nay
- Lợi ích của pin thể rắn là gì ?
- Tại sao xe điện chưa thể sử dụng pin thể rắn ?
Mặc dù xe điện đã giúp ngành sản xuất ô tô thay đổi khá nhiều trong khoảng thời gian gần đây, nhưng dòng xe này vẫn còn gặp một số vấn đề cản trở. Vấn đề này liên quan đến việc phương tiện chạy bằng pin khi khả năng chi trả khá lớn. Tuy nhiên vừa mới đây công nghệ đã phát hiện ra loại pin thể rắn thay thế hoàn toàn cho Pin lithium ion trước đây.
Pin thể rắn thay thế hoàn cho pin lithium ion hiện đang được sử dụng ngày nay
Một số nghiên cứu trong bối cảnh ô tô hiện đại tập trung vào công nghệ pin, và pin thể rắn là một trong số những chủ đề lớn nhất trong công nghệ năng được rất nhiều nhà nghiên cứu khám phá. Có thể nói, đây là tiềm năng to lớn đóng góp vào nỗ lực toàn cầu nhằm xây dựng nền kinh tế trung hòa carbon.
Theo một số nhà khoa học, khi nói về việc cung cấp năng lượng cho xe điện thì pin lithium-ion đang dần đạt đến giới hạn về hiệu suất. Vì thế sự ra đời của pin thể rắn sẽ thay thế hoàn cho pin lithium ion hiện đang được sử dụng ngày nay, đồng thời loại pin này hứa hẹn sẽ cải thiện phạm vi hoạt động của xe, giảm thời gian sạc và loại bỏ những nguy cơ gây cháy nổ.
Toyota đặt mục tiêu sẽ trang bị pin thể rắn cho ô tô vào năm 2025.
Một số hãng xe điện cho biết, trong đó có cả hãng Toyota dẫn đầu với hơn 1.300 bằng sáng chế liên quan đến pin thể rắn. họ đặt mục tiêu sẽ trang bị pin thể rắn cho ô tô vào năm 2025, bắt đầu với mẫu xe hybrid. Không chỉ thế, hãng Honda cũng bắt đầu sản xuất thử nghiệm vào mùa xuân năm 2024 và sẽ tung ra thị trường mẫu xe điện chạy bằng pin thể rắn vào cuối năm đó. Còn hãng Nissan sẽ đặt mục tiêu thay thế pin lithium-ion bằng pin thể rắn vào xe điện vào năm tài chính 2028.
Lợi ích của pin thể rắn là gì ?
Khác với pin lithium-ion, thay vì sử dụng chất điện phân lỏng, pin thể rắn lại sử dụng vật liệu gốm rắn giúp pin sạc nhanh hơn rất nhiều. Bên cạnh đó còn tăng phạm vi di chuyển (ít hao pin) và giảm thiểu nguy cơ cháy nổ một cách đáng kể. Nhưng điều này cần phải đợi một thời gian nữa mới có thể sử dụng được trong sản xuất, vì vẫn còn trong thời gian thử nghiệm.
Pin thể rắn sử dụng vật liệu gốm rắn giúp pin sạc nhanh hơn rất nhiều và tăng phạm vi di chuyển.
Tại sao xe điện chưa thể sử dụng pin thể rắn ?
Thực tế thì pin thể rắn đã tồn tại, chỉ là tồn tại trong các thiết bị nhỏ hơn nhiều như: đồng hồ thông minh hay máy điều hòa nhịp tim và thẻ RFID. Rào cản ở đây là khi sử dụng chúng trong xe điện chủ yếu là chúng khá đắt tiền cũng như khó sản xuất ở quy mô lớn hơn (Tạp chí Vox giải thích).
Có thể thấy rằng, các phương tiện chạy bằng pin vốn đã đắt hơn so với các phương tiện chạy bằng khí đốt, do đó người tiêu dùng đã sớm không còn hứng thú với những phương tiện thậm chí còn đắt tiền hơn như thế nữa.
Về vấn đề tuổi thọ, hãng Honda cho biết họ đã có giải pháp. Các chất điện phân rắn có thể sẽ xuống cấp theo thời gian, do vậy, Honda đã lên kế hoạch bảo vệ nó bằng cách bọc nó trong một loại vải polyme mới.
Một trong những vấn đề lớn khác mà các kỹ sư đang khắc phục đó là công suất và các vấn đề khác xảy ra sau nhiều chu kỳ sạc và xả trên dòng pin này.
Bên cạnh đó, pin thể rắn khá là phức tạp để phát triển vì cấu trúc của chúng không giống như pin lithium-ion (loại pin chứa chất điện phân lỏng). Đối với chất điện phân lỏng, những gì cần thiết là ngâm các điện cực. Nhưng đối với chất điện phân rắn thì phải đòi hỏi công nghệ đặc biệt để có thể làm cho chúng dính vào vật liệu.
Pin thể rắn khá là phức tạp để phát triển vì cấu trúc của chúng không giống như pin lithium-ion.
Theo báo cáo từ Nikkei Asia, việc sản xuất thử nghiệm pin thể rắn sẽ bắt đầu từ năm 2024 tại trung tâm nghiên cứu của công ty mang tên là Sakura. Vì vậy pin thể rắn sẽ không được sử dụng trên xe điện ngay bây giờ.
Nói tóm lại, cần phải trải qua nhiều thử nghiệm về độ bền trên đường và tuổi thọ mới có thể cho pin thể rắn sử dụng trên xe điện, mục đích để đảm bảo an toàn. Mặc dù vẫn còn trong giai đoạn thử nghiệm chưa được đưa vào sử dụng nhưng pin thể rắn sẽ là tia hy vọng đem lại cuộc đổi mới cho dòng xe điện hiện nay.
