Pin xe điện mới từ Nhật Bản có thể chống lửa, cải thiện độ bền, tăng hiệu suất

Công nghệ này, do các nhà khoa học từ Đại học Doshisha và Tập đoàn TDK phát triển, kết hợp chất điện phân lỏng và rắn nhằm nâng cao tính an toàn và độ bền. Thông thường, việc tăng mật độ năng lượng của vật liệu điện cực dương và âm sẽ làm giảm hiệu suất chu kỳ và an toàn, nhưng phát minh này mang lại giải pháp cân bằng.

Theo nhóm nghiên cứu, thiết kế này cung cấp một giải pháp an toàn và bền vững hơn so với các loại pin hoàn toàn rắn, đồng thời vẫn duy trì mật độ năng lượng cao. "Tính an toàn và hiệu suất sạc/xả được cải thiện đã chứng minh tính khả thi của pin bán rắn như một công nghệ gần tương lai," nhóm nghiên cứu nhận định trong phần tóm tắt nghiên cứu.

Các nhà nghiên cứu đã tạo ra các dung dịch chất điện phân không cháy, gần như bão hòa, đặc biệt cho từng loại điện cực nhằm cải thiện khả năng tương thích và hiệu suất. Các dung dịch này sử dụng tris (2,2,2-trifluoromethyl) phosphate và methyl 2,2,2-trifluoromethyl carbonate vì chúng tương thích với giao diện chất điện phân rắn và các điện cực.

Pin bán rắn đạt hiệu suất điện hóa vượt trội, ổn định nhiệt và dẫn ion tốt. Các thử nghiệm cho thấy pin có khả năng sạc/xả cao, hiệu suất chu kỳ mạnh và sự thay đổi trở kháng bên trong không đáng kể. Ngay cả ở nhiệt độ cao khoảng 150°C, cấu trúc Si-LICGC-NCM811 với các dung dịch chất điện phân tương ứng vẫn thể hiện sự ổn định nhiệt tốt và ít sinh nhiệt từ phản ứng phụ.

Nhóm nghiên cứu khẳng định, "Pin LIB mới này có tiềm năng thúc đẩy sự phát triển của các phương tiện điện thế hệ tiếp theo và các thiết bị không dây như máy bay không người lái. Ứng dụng rộng rãi của nó không chỉ cải thiện sự tiện lợi cho người dùng mà còn thúc đẩy tăng trưởng kinh tế bền vững."