Một nhóm các nhà khoa học tại trường đại học Pennsylvania đang nghiên cứu công nghệ pin lithium-ion mới có thể giúp xe ô tô điện trở thành lựa chọn lý tưởng hơn trong tương lai, bằng cách giảm thời gian sạc pin xuống tối đa có thể, giúp chủ xe không phải chờ đợi. Đây hiện giờ vẫn là một trong số vài nguyên nhân khiến xe điện chưa phổ biến, không giống như xe chạy xăng, hết xăng đổ vài phút là đi được tiếp. Một nguyên nhân khác thì là số lượng trạm sạc pin công cộng cho xe điện vẫn chưa phổ biến.
Giáo sư Wang Chao-Yang, đồng chủ biên công trình nghiên cứu này cho biết: “Nếu chúng ta có hệ thống cơ sở hạ tầng sạc pin nhanh trên các nẻo đường, tài xế sẽ không còn phải lo về quãng đường di chuyển nữa. Sau khi chạy từ 200 đến 300 dặm mỗi lần sạc pin, họ chỉ cần rẽ vào các trạm nghỉ, bỏ 10 phút nghỉ ngơi chờ xe sạc là lại chạy tiếp được 200 đến 300 dặm nữa.”
Trên lý thuyết, sạc nhanh cần dòng điện với công suất cao. Ở nhiệt độ môi trường, sạc như vậy sẽ khiến lithium hình thành xung quanh anode của pin. Một giải pháp được đưa ra là đẩy nhiệt độ pin lên 60 độ C, các ion lithium có thể di chuyển đủ nhanh để không bám vào anode gây chai pin. Nhưng nung nóng pin như vậy cũng tạo ra một vấn đề khác: “Ở nhiệt độ cao những vật chất động bên trong sẽ tạo ra phản ứng hóa học với chất điện phân để hình thành một lớp film mỏng, gây lãng phí ion lithium và tăng điện trở của pin.”
Hệ quả là giáo sư Wang cùng các cộng sự nghĩ ra cách, đẩy nhiệt độ pin lên 60 độ C bằng một lớp thiếc bọc bên ngoài để pin tự nóng lên. Khoảng thời gian này đủ lâu để sạc nhanh rồi sau đó nhanh chóng hạ nhiệt cho cục pin xuống nhiệt độ môi trường. Nhờ đó, các nhà khoa học có thể sạc pin từ 0 lên 80% chỉ trong vòng 10 phút. Hiện giờ Tesla Model S mất 40 phút để sạc từ 0 lên 80% pin nếu sử dụng supercharger. Nghiên cứu này hiện tại đang ở quy mô nhỏ, với những cục pin có công suất 10.000 mAh cỡ cục power bank của anh em, nhưng nó hoàn toàn có thể được phát triển để ứng dụng cho pin cỡ lớn trong xe ô tô điện. Khoảng thời gian sạc sẽ được giữ nguyên nếu như công suất bộ sạc pin tăng theo tỷ lệ thuận với công suất của pin trong xe.
Giáo sư Wang Chao-Yang, đồng chủ biên công trình nghiên cứu này cho biết: “Nếu chúng ta có hệ thống cơ sở hạ tầng sạc pin nhanh trên các nẻo đường, tài xế sẽ không còn phải lo về quãng đường di chuyển nữa. Sau khi chạy từ 200 đến 300 dặm mỗi lần sạc pin, họ chỉ cần rẽ vào các trạm nghỉ, bỏ 10 phút nghỉ ngơi chờ xe sạc là lại chạy tiếp được 200 đến 300 dặm nữa.”
Trên lý thuyết, sạc nhanh cần dòng điện với công suất cao. Ở nhiệt độ môi trường, sạc như vậy sẽ khiến lithium hình thành xung quanh anode của pin. Một giải pháp được đưa ra là đẩy nhiệt độ pin lên 60 độ C, các ion lithium có thể di chuyển đủ nhanh để không bám vào anode gây chai pin. Nhưng nung nóng pin như vậy cũng tạo ra một vấn đề khác: “Ở nhiệt độ cao những vật chất động bên trong sẽ tạo ra phản ứng hóa học với chất điện phân để hình thành một lớp film mỏng, gây lãng phí ion lithium và tăng điện trở của pin.”
Hệ quả là giáo sư Wang cùng các cộng sự nghĩ ra cách, đẩy nhiệt độ pin lên 60 độ C bằng một lớp thiếc bọc bên ngoài để pin tự nóng lên. Khoảng thời gian này đủ lâu để sạc nhanh rồi sau đó nhanh chóng hạ nhiệt cho cục pin xuống nhiệt độ môi trường. Nhờ đó, các nhà khoa học có thể sạc pin từ 0 lên 80% chỉ trong vòng 10 phút. Hiện giờ Tesla Model S mất 40 phút để sạc từ 0 lên 80% pin nếu sử dụng supercharger. Nghiên cứu này hiện tại đang ở quy mô nhỏ, với những cục pin có công suất 10.000 mAh cỡ cục power bank của anh em, nhưng nó hoàn toàn có thể được phát triển để ứng dụng cho pin cỡ lớn trong xe ô tô điện. Khoảng thời gian sạc sẽ được giữ nguyên nếu như công suất bộ sạc pin tăng theo tỷ lệ thuận với công suất của pin trong xe.
Theo The Guardian
