(News.oto-hui.com) – Mới đây, một nhóm nghiên cứu Đại học Công nghệ Chalmers tại Thụy Điển đã phát triển thành công một loại pin tích hợp giữa sợi carbon và lá nhôm phủ lithium-ion phốt phát. Trong tương lai, công nghệ pin này hứa hẹn sẽ được áp dụng rộng rãi không chỉ trong ngành sản xuất xe điện mà còn nhiều ngành khác.
Trong vài năm tới, pin lithium-ion truyền thống thường được sử dụng trong xe điện ngày nay sẽ được nhanh chóng cải tiến nhằm hạ thấp mức giá đắt đỏ của những chiếc xe EV. Thậm chí, số tiền để mua một chiếc xe ô tô điện còn rẻ hơn nhiều so với xe chạy bằng động cơ đốt trong có kích thước tương đương.
Thế nhưng, dòng xe EV còn một nhược điểm lớn mà các nhà sản xuất vẫn đang phải đẩy mạnh quá trình nghiên cứu, đó chính là khối lượng của bộ pin. Chúng chiếm 20-25% tổng khối lượng của xe, do vậy EV thường nặng hơn so với các xe chạy bằng xăng hay dầu.
Để giải quyết vấn đến kể trên, mới đây một nhóm các nhà nghiên cứu tại Đại học Công nghệ Chalmers ở Thụy Điển do giáo sư Leif Asp đứng đầu đã tìm ra một giải pháp hữu hiệu- chế tạo ra một loại pin mới tích hợp giữa cực dương bằng sợi carbon và cực âm bằng lá nhôm phủ lithium-ion phốt phát, từ đó hình thành nên các tấm ốp thân xe.
Ngoài ra, nhóm nghiên cứu hiện đang làm thử nghiệm để xem liệu việc hoán đổi lá nhôm của cực âm bằng sợi carbon có làm tăng cả độ cứng và hiệu suất điện của pin xe điện hay không?
Cụ thể, trong một nghiên cứu về những khả năng khác của sợi carbon, giáo sư vật liệu và cơ khí máy tính, Leif Asp, đã có một phát hiện bất ngờ khi kết quả cho thấy sợi carbon có thể lưu trữ năng lượng.
Pin bao gồm một điện cực âm được làm từ sợi carbon và một điện cực dương được làm từ một lá nhôm phủ lithium iron phosphate. Chúng được ngăn cách bởi một lớp vải sợi thủy tinh đóng vai trò như một ma trận điện phân cấu trúc, vừa vận chuyển các ion lithium giữa các điện cực giống như trong pin thông thường, vừa giúp truyền tải cơ học đến các phần khác nhau của cấu trúc.
Asp cho rằng loại pin này có thể cung cấp mật độ năng lượng cao tới 75 Wh / kg và độ cứng 75 GPa, làm cho nó mạnh như nhôm nhưng nhẹ hơn rất nhiều. Phát hiện này mở ra nhiều tiềm năng, cơ hội phát triển trong tương lai, đặc biệt là lĩnh vực xe điện.
“Phát hiện này của chúng tôi sẽ mở ra tiềm năng phát triển cực kỳ lớn của các phương tiện chạy bằng điện trong tương lai. Khả năng tích trữ năng lượng của sợi carbon sẽ giúp thân xe hơi kiêm luôn vai trò của những khối pin nhiên liệu. Theo các kết quả thu được, điều này có thể giúp giảm đến 50% trọng lượng các phương tiện.”
Giáo sư Leif Asp nói
Loại pin tổng hợp cấu trúc kể trên hoàn toàn có thể được đưa vào ứng dụng trong đời sống, nhất là trong việc sản xuất những mẫu xe EV thế hệ mới trong tương lai. Không chỉ vậy, trong vòng vài năm tới, thậm chí điện thoại thông minh, máy tính xách tay hoặc xe đạp điện chỉ nặng bằng một nửa so với ngày nay và nhỏ gọn hơn nhiều.
Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Advanced Energy & Sustainable Research.
Bài viết liên quan:
- Tại sao tuổi thọ của pin xe điện EV luôn tụt giảm theo từng năm?
- Tìm hiểu về các loại pin của ô tô điện BEV
- StoreDot tạo ra pin ô tô có thể sạc đầy trong 5 phút
