Sạc xe điện nhanh như đổ xăng: Sạc 6 phút đầy 85%, không lo chai/nổ

Các nhà khoa học Úc vừa hóa giải thành công lời nguyền sạc nhanh của pin lithium.

Nỗi lo lớn nhất của các chủ sở hữu xe điện hiện nay không chỉ là thời gian chờ đợi quá lâu tại các trạm sạc, mà còn là nỗi ám ảnh về việc sạc nhanh sẽ sinh nhiệt cao, gây chai pin nghiêm trọng và tiềm ẩn nguy cơ cháy nổ. Tuy nhiên, một nghiên cứu chấn động vừa được công bố trên tạp chí danh tiếng Nature Energy đã chính thức giải quyết triệt để bài toán hóc búa này. Đội ngũ nghiên cứu tại Đại học Adelaide (Úc) phối hợp cùng Đại học Hoàng gia London đã chế tạo thành công một cấu trúc cell pin mới, có khả năng nạp đầy 85% dung lượng chỉ trong vòng đúng 6 phút, đồng thời chạm mốc 91,4% nếu sạc 10 phút.

Ảnh minh họa.

Lớp bảo vệ "ma thuật" đánh bại nhiệt độ

Từ trước đến nay, các nỗ lực tăng tốc độ sạc đều phải trả giá đắt bằng việc hủy hoại các thành phần hóa học bên trong viên pin. Việc thay đổi chất điện phân truyền thống để tăng tốc dòng chảy thường làm mất đi khả năng dẫn truyền ion ổn định của toàn hệ thống, khiến pin nhanh "lão hóa" hơn.

Để vượt qua rào cản này, đội ngũ của gáo sư Shi-Zhang Qiao đã đi một nước cờ hoàn toàn khác biệt: Họ không can thiệp vào toàn bộ dòng chất lỏng, mà chỉ tập trung cải tạo duy nhất bề mặt điện cực. Bằng cách thiết lập các "khoảng trống lưu huỳnh" đóng vai trò như các điểm xúc tác thông minh, bề mặt này sẽ tự động thu hút các hạt anion khi có dòng điện chạy qua. Quá trình này tạo nên một lớp màng vô cơ siêu đặc khít và kiên cố, vừa bảo vệ lõi pin khỏi dòng nhiệt độc hại, vừa mở ra một đường cao tốc giúp các ion lithium dịch chuyển với tốc độ ánh sáng.

Độ bền bỉ thách thức thời gian

Nghịch lý "sạc càng nhanh, pin càng nhanh hỏng" chính thức bị phá bỏ. Thử nghiệm thực tế cho thấy cực anode silicon của loại pin này đạt hiệu suất Coulomb lên tới 99,94% – nghĩa là năng lượng nạp vào gần như được bảo toàn trọn vẹn khi rút ra. Đáng kinh ngạc hơn, sau 500 chu kỳ sạc siêu tốc liên tục (mỗi lần chỉ đúng 6 phút), viên pin vẫn giữ được tới 76% dung lượng gốc.

Ảnh minh họa xe điện đang sạc.

Giáo sư Qiao hào hứng khẳng định: "Phát hiện này sẽ mở đường cho một thế hệ xe điện mới có khả năng sạc đầy chỉ trong vài phút, xóa bỏ hoàn toàn sự đánh đổi giữa tốc độ, mật độ năng lượng và tuổi thọ pin". Hiện tại, nhóm nghiên cứu đang ráo riết chuẩn bị cho giai đoạn mở rộng quy mô sản xuất để thử nghiệm trên các dòng xe thương mại ngoài đời thực, hứa hẹn sẽ sớm đưa nhân loại bước vào kỷ nguyên di chuyển xanh không còn ranh giới thời gian.

Công nghệ pin Xem thêm