Đột phá trong công nghệ pin lithium cốt lõi của Trung Quốc

Theo phóng viên TTXVN tại Bắc Kinh, các nhà khoa học Trung Quốc đã phát triển một loại chất điện phân mới mang tên hydrofluorocarbon, đánh dấu bước đột phá trong công nghệ pin lithium cốt lõi của nước này.

Báo Science and Technology Daily đưa tin, thành tựu nghiên cứu mà các nhà khoa học từ Học viện Công nghệ Hàng không vũ trụ Thượng Hải (SAST) và Đại học Nankai đạt được sẽ góp phần tăng gấp 2 lần công suất của pin lithium và cải thiện đáng kể hiệu suất pin ở nhiệt độ thấp.

Chất điện phân - đóng vai trò môi trường quan trọng kết nối các điện cực âm và dương của pin lithium - hoạt động như một "cao tốc" dẫn truyền ion. Chất này không thể thiếu trong việc xác định hiệu suất năng lượng, độ ổn định hoạt động và khả năng thích ứng với nhiệt độ.

Thông thường, các chất điện phân trên thị trường chủ yếu sử dụng các phối tử gốc oxy và nitơ làm dung môi.

Mặc dù các hợp chất này hòa tan hiệu quả muối lithium nhưng chúng lại cản trở truyền tải điện tích dẫn đến việc khó nâng cao mật độ năng lượng và hiệu suất ở nhiệt độ thấp.

Các pin lithium truyền thống chỉ đạt mật độ năng lượng khoảng 300watt-giờ/kg ở nhiệt độ phòng và giảm xuống dưới 150watt-giờ/kg ở âm 20 độ C.

Để khắc phục hạn chế trên, nhóm nghiên cứu phát triển chất điện phân hydrofluorocarbon giúp giảm đáng kể độ nhớt, đồng thời tăng cường độ ổn định oxy hóa và tốc độ dẫn ion ở nhiệt độ thấp, từ đó nâng công suất của pin lithium ở nhiệt độ thấp.

Nhà nghiên cứu Li Yong tại SAST cho biết thành tựu này cho phép pin lithium đạt mật độ năng lượng vượt 700watt-giờ/kg ở nhiệt độ phòng và duy trì khoảng 400watt-giờ/kg ngay cả ở nhiệt độ âm 50 độ C.

Với khả năng lưu trữ năng lượng ở nhiệt độ phòng tăng gấp 2-3 lần, hoặc hơn, đối với pin lithium cùng khối lượng, phạm vi hoạt động của xe điện có thể được mở rộng từ 500-600km lên hơn 1.000km. Đáng chú ý, pin vẫn hoạt động bình thường trong điều kiện khắc nghiệt âm 70 độ C.

Theo nhóm nghiên cứu, đột phá công nghệ này hứa hẹn triển vọng trên nhiều lĩnh vực. Trong các ứng dụng công nghệ cao, nó có thể cung cấp độ bền và khả năng chịu tải đáng tin cậy cho tàu vũ trụ, thiết bị bay không người lái và robot thông minh hoạt động trong môi trường cực lạnh.

Đối với tiêu dùng thông thường, thành tựu này hứa hẹn mang tới những cải tiến đáng kể về phạm vi hoạt động của xe điện và thời gian chờ của điện thoại thông minh trong điều kiện lạnh, giải quyết hiệu quả những lo ngại phổ biến về dung lượng pin và khả năng thích ứng với nhiệt độ.