Theo công bố của nhà sản xuất thiết bị điện tử và linh kiện điện tử Nhật Bản TDK, cục pin thể rắn với cell pin ceramic của họ có thể giúp những thiết bị điện tử tiêu dùng có kích thước nhỏ hơn hẳn hiện giờ. So sánh trực tiếp với những giải pháp pin thể rắn đang được các hãng khác nghiên cứu, cục pin nhỏ hơn cả móng tay này có thể lưu trữ năng lượng cao gấp 100 lần, và nếu so sánh với pin với chất điện ly lỏng (những cục pin cúc áo quen thuộc với anh em), cục pin trong hình cover có thể trữ năng lượng cao gấp đôi.
Vật liệu mới được TDK ứng dụng có thể lưu trữ mật độ năng lượng lên tới 1000 Wh trên mỗi 1 lít thể tích. Hiện tại pin mà TDK đang sản xuất thương mại và bán ra thị trường đang có mật độ lưu trữ chỉ có 10 Wh/l. Để so sánh, pin thể rắn của các đơn vị khác nghiên cứu phát triển có mật độ lưu trữ năng lượng khoảng 50 Wh/l, còn pin cúc áo điện ly lỏng thì có mật độ năng lượng khoảng 400 Wh/l.
CEO của TDK, ông Noboru Saito nhấn mạnh tác động tích cực mà công nghệ pin mới này có thể tạo ra đối với quá trình chuyển đổi năng lượng của thế giới, cùng lúc nhấn mạnh những nỗ lực thương mại hoá chất điện ly thể rắn mới mà các nhà khoa học cũng như các kỹ sư của tập đoàn mới nghiên cứu ra. Dự kiến vào đầu năm sau, những bản mẫu pin thể rắn kích thước siêu nhỏ, 4.4x3.0x1.1 mm này sẽ được TDK giao tới các đối tác, và ngay sau đó sẽ là quá trình sản xuất thương mại.
Một trong những đối tác lớn của TDK không ai khác chính là Apple, và cục pin siêu nhỏ này hoàn toàn có thể kịp ra mắt cùng những thế hệ Apple Watch bán ra thị trường từ cuối năm 2025, đầu năm 2026.
Vật liệu mới được TDK ứng dụng có thể lưu trữ mật độ năng lượng lên tới 1000 Wh trên mỗi 1 lít thể tích. Hiện tại pin mà TDK đang sản xuất thương mại và bán ra thị trường đang có mật độ lưu trữ chỉ có 10 Wh/l. Để so sánh, pin thể rắn của các đơn vị khác nghiên cứu phát triển có mật độ lưu trữ năng lượng khoảng 50 Wh/l, còn pin cúc áo điện ly lỏng thì có mật độ năng lượng khoảng 400 Wh/l.
CEO của TDK, ông Noboru Saito nhấn mạnh tác động tích cực mà công nghệ pin mới này có thể tạo ra đối với quá trình chuyển đổi năng lượng của thế giới, cùng lúc nhấn mạnh những nỗ lực thương mại hoá chất điện ly thể rắn mới mà các nhà khoa học cũng như các kỹ sư của tập đoàn mới nghiên cứu ra. Dự kiến vào đầu năm sau, những bản mẫu pin thể rắn kích thước siêu nhỏ, 4.4x3.0x1.1 mm này sẽ được TDK giao tới các đối tác, và ngay sau đó sẽ là quá trình sản xuất thương mại.
Một trong những đối tác lớn của TDK không ai khác chính là Apple, và cục pin siêu nhỏ này hoàn toàn có thể kịp ra mắt cùng những thế hệ Apple Watch bán ra thị trường từ cuối năm 2025, đầu năm 2026.
Công nghệ pin thể rắn ceramic mới của TDK ứng dụng chất điện ly rắn, nền oxide, kết hợp với điện cực làm từ hợp kim lithium. Kết quả là TDK cùng lúc giải quyết được cả bốn thử thách quan trọng của công nghệ mới: Lưu trữ năng lượng cao hơn, giảm kích thước cục pin, kéo theo đó là kích thước của thiết bị điện tử, tuổi thọ pin cao hơn và cuối cùng là nâng cao sự ổn định và an toàn của cục pin.
Đột phá mới này của TDK là tiến bộ rõ rệt trong ngành công nghệ lưu trữ năng lượng, cụ thể hơn là công nghệ pin thể rắn, thứ mà nhiều năm qua đã được coi là có khả năng thay thế cho những công nghệ pin cũ. Pin thể rắn vừa an toàn hơn, vừa nhẹ hơn, vừa rẻ hơn, vừa có tuổi thọ cao hơn, và tốc độ sạc cũng nhanh hơn so với những công nghệ pin điện ly lỏng hiện tại.
Có một ngành công nghệ thường được thừa hưởng những tiến bộ của ngành thiết bị công nghệ, đó là ô tô điện. Tuy nhiên những yếu tố tiên quyết cho pin xe điện lại hơi khác so với pin dành cho các thiết bị công nghệ.
Thử thách đầu tiên của việc “phóng to” những cục pin thể rắn như của TDK, tạo ra sản phẩm đủ kích thước và năng lượng vận hành điện thoại hay thậm chí là ô tô điện chính là việc pin thể rắn ceramic cỡ lớn thường dễ nứt vỡ. Kevin Shang của Wood Mackenzie chỉ ra rằng, những yếu tố cơ học, những khó khăn trong sản xuất hay cả chi phí là những rào cản khiến chúng ta chưa có smartphone trang bị pin thể rắn.
Còn trong khi đó, nhiều hãng xe hơi lớn trên thế giới cũng đang tự nghiên cứu phát triển công nghệ pin này, với hứa hẹn tầm vận hành của xe ô tô điện sẽ được cải thiện đáng kể. Giống hệt như TDK, những tập đoàn xe hơi Nhật Bản cũng đang dẫn đầu nỗ lực thương mại hoá pin thể rắn cho xe điện. Chẳng hạn như Toyota đặt ra mục tiêu năm 2027 sẽ có xe điện hoặc hybrid trang bị pin thể rắn, Nissan đặt mục tiêu năm 2028, còn Honda thì trước năm 2030.
Tuy nhiên như đã nói, kết cấu hoá học của pin thể rắn dành cho xe điện hơi khác so với pin dành cho những thiết bị điện tử cỡ nhỏ. Nếu như TDK ứng dụng điện li rắn ceramic gốc oxide, thì các hãng xe hơi sẽ ứng dụng điện ly rắn gốc sulfide.
Còn trong khi đó, những quan điểm có phần nghi hoặc tiềm năng và tốc độ thương mại hoá pin thể rắn, đặc biệt là những cục pin cỡ lớn, lưu trữ năng lượng và công suất rất lớn phục vụ ô tô điện. Một trong những quan điểm đó là của Robin Zeng, CEO của CATL, nhà sản xuất pin xe điện lớn nhất hành tinh. Bản thân ông có những quan ngại về hiệu năng, độ bền và an toàn của pin thể rắn. Cũng cần nhắc lại, CATL xuất phát điểm chính là một công ty con trực thuộc tập đoàn TDK (được TDK mua lại năm 2005), sau đó tách riêng mảng pin xe điện, trở thành CATL vào năm 2012. Hiện tại họ đang là đơn vị dẫn đầu thế giới về pin lithium-ion.
Theo Techspot
Quảng cáo
