acecook

Công nghệ mới giúp pin EV tăng 500% tốc độ sạc trong điều kiện nhiệt độ đóng băng

Công nghiệp năng lượng
08/04/2025 05:15
Nhóm kỹ sư của Đại học Michigan đã cải tiến một quy trình sản xuất pin xe điện (EV), giúp ngăn ngừa hiện tượng mạ lithium, duy trì 97% dung lượng pin sau 100 chu kỳ sạc nhanh trong nhiệt độ đóng băng.
aa

Theo dõi pin EV với cảm biến lượng tử kim cương có độ nhạy cao

Pin EV sắt - natri cung cấp 7.000 chu kỳ, tuổi thọ 20 năm

Sáng kiến ​​này đã giải quyết được một trong những mối lo ngại lớn là giảm hiệu suất của pin EV ở nhiệt độ thấp.

Neil Dasgupta, PGS khoa kỹ thuật cơ khí, khoa học vật liệu và kỹ thuật tại UM cho biết, nghiên cứu là điều mà các nhà sản xuất pin EV có thể áp dụng mà không cần thay đổi quá nhiều quy trình sản xuất trong nhà máy.

Nghiên cứu hướng tới khả năng đạt tốc độ sạc cực nhanh ở nhiệt độ thấp mà không làm giảm mật độ năng lượng. Pin lithium-ion sử dụng phương pháp này có thể sạc nhanh hơn 500% ngay cả ở nhiệt độ thấp tới 14°F (-10°C).

Công nghệ mới giúp pin EV tăng 500% tốc độ sạc trong điều kiện nhiệt độ đóng băng
Bộ pin EV trên dây chuyền sản xuất được trang bị cánh tay robot bên trong nhà máy hiện đại (Hình ảnh minh họa)

Cải tiến chính đến từ việc sửa đổi cấu trúc và lớp phủ giúp ngăn chặn lớp mạ lithium trên các điện cực, một vấn đề phổ biến làm giảm hiệu suất của pin. Do đó, những loại pin này vẫn giữ được 97% dung lượng sau 100 chu kỳ sạc nhanh trong điều kiện dưới mức đóng băng.

Pin EV mới hoạt động như thế nào?

Pin EV mới lưu trữ và giải phóng năng lượng bằng cách di chuyển các ion lithium giữa các điện cực thông qua chất điện phân dạng lỏng. Tuy nhiên, ở nhiệt độ lạnh, chuyển động này chậm lại, hiệu suất pin và tốc độ sạc cũng bị chậm theo. Để mở rộng phạm vi, các nhà sản xuất ô tô đã làm cho điện cực pin dày hơn, nhưng điều này cũng làm chậm quá trình sạc.

Trước đây, nhóm của Dasgupta đã từng phát triển một kỹ thuật để cải thiện tốc độ sạc pin EV, bằng cách sử dụng phương pháp khoan laser tạo ra các đường dẫn có kích thước 40 micron trong cực dương, cho phép các ion lithium di chuyển tự do hơn, cải thiện quá trình sạc ở nhiệt độ phòng. Khi đó, sạc lạnh vẫn là một thách thức.

Sau đó, nhóm nghiên cứu phát hiện có một lớp hóa chất hình thành trên bề mặt điện cực trong điều kiện lạnh chính là thủ phạm. "Lớp mạ đó ngăn không cho toàn bộ điện cực được sạc, điều đó làm giảm khả năng cung cấp năng lượng của pin", Manoj Jangid, nghiên cứu viên cao cấp về kỹ thuật cơ khí và là đồng tác giả thuộc nhóm nghiên cứu, giải thích.

Để giải quyết vấn đề này, các nhà nghiên cứu đã áp dụng một lớp phủ thủy tinh mỏng 20 nanomet làm từ lithium borat-cacbonat. Điều này ngăn chặn lớp bề mặt có vấn đề hình thành và khi kết hợp với các kênh khoan laser, dẫn đến việc sạc nhanh hơn 500% ở nhiệt độ đóng băng.

Tae Cho, một tiến sĩ tốt nghiệp ngành kỹ thuật cơ khí và là tác giả đầu tiên của nghiên cứu, cho biết: "Nhờ sự kết hợp giữa kiến ​​trúc 3D và giao diện nhân tạo, công trình nghiên cứu pin EV có thể đồng thời giải quyết được vấn đề nan giải là sạc nhanh ở nhiệt độ thấp khi lái xe đường dài" .

Một giải pháp cho mối lo ngại của người tiêu dùng

Trong khi xe điện ngày càng phổ biến nhưng người tiêu dùng vẫn còn do dự.

Một cuộc khảo sát gần đây của AAA cho thấy, tỷ lệ người có khả năng mua xe điện (ở Hoa Kỳ) đã giảm từ 23% vào năm 2023 xuống còn 18% vào năm 2024.

Khảo sát chỉ ra, một trong những mối lo ngại lớn nhất của người tiêu dùng là phạm vi hoạt động của EV giảm vào mùa đông, kết hợp với tốc độ sạc chậm hơn. Các báo cáo từ đợt lạnh giá tháng 1/2024 đã nêu bật rằng, thời gian sạc cho một số xe kéo dài hơn một giờ do nhiệt độ đóng băng.

“Sạc pin EV thường mất 30 - 40 phút ngay cả khi sạc nhanh, và thời gian đó tăng lên hơn một giờ vào mùa đông. Đây là điểm khó khăn mà chúng tôi muốn giải quyết”, Dasgupta cho biết trong thông cáo báo chí.

Nghiên cứu được tiến hành tại Phòng thí nghiệm Pin UM và Trung tâm Đặc tính vật liệu Michigan.

Nghiên cứu thành công và nhóm nghiên cứu đã nộp đơn xin cấp bằng sáng chế với sự hỗ trợ từ UM Innovation Partnerships. Arbor Battery Innovations đã cấp phép sáng chế và đang tiến tới thương mại hóa.

Theo Interesting Engineering

tudonghoangaynay.vn
mca
Tin bài khác
Viettel Telecom đón nhận Huân chương Lao động hạng Nhất, hướng tới trở thành công ty công nghệ toàn cầu

Viettel Telecom đón nhận Huân chương Lao động hạng Nhất, hướng tới trở thành công ty công nghệ toàn cầu

Lễ kỷ niệm 25 năm Ngày truyền thống và đón nhận Huân chương Lao động hạng Nhất của Viettel Telecom diễn ra ngày 16/10 tại Hà Nội, đánh dấu cột mốc quan trọng trên hành trình phát triển của doanh nghiệp viễn thông hàng đầu Việt Nam, khẳng định vị thế tiên phong trong chuyển đổi thành công ty công nghệ toàn cầu.
"Gian hàng Xanh" thúc đẩy tiêu dùng đúng cách, hiện thực hóa mục tiêu tăng trưởng xanh quốc gia

"Gian hàng Xanh" thúc đẩy tiêu dùng đúng cách, hiện thực hóa mục tiêu tăng trưởng xanh quốc gia

Không chỉ là nơi trưng bày sản phẩm tiết kiệm điện, "Gian hàng Xanh" do Bộ Công Thương tổ chức từ tháng 10 đến tháng 12/2025 còn mang đến không gian trải nghiệm thú vị, giúp người tiêu dùng hiểu rõ hơn về lối sống xanh và cách sử dụng năng lượng hiệu quả trong đời sống hàng ngày.
SK Earthon rao bán cổ phần tại ba mỏ dầu ở Việt Nam

SK Earthon rao bán cổ phần tại ba mỏ dầu ở Việt Nam

Công ty SK Earthon Co. - đơn vị thăm dò dầu khí trực thuộc SK Innovation (Hàn Quốc) đã thông báo ý định bán cổ phần của mình tại ba lô dầu khí ở Việt Nam với tổng giá trị ước tính khoảng 200 tỷ won (tương đương 140 triệu USD), nhằm củng cố tình hình tài chính, theo các nguồn tin được tiết lộ ngày 16/10.
Nhận định phiên giao dịch ngày 17/10: VN-Index có thể tiếp tục rung lắc quanh vùng đỉnh lịch sử

Nhận định phiên giao dịch ngày 17/10: VN-Index có thể tiếp tục rung lắc quanh vùng đỉnh lịch sử

Thị trường chứng khoán đang bước vào giai đoạn giằng co mạnh khi VN-Index tiến sát vùng đỉnh lịch sử. Dù xu hướng tăng trung hạn vẫn được duy trì, giới phân tích cho rằng trong phiên giao dịch 17/10, chỉ số có thể tiếp tục rung lắc do áp lực chốt lời gia tăng ở nhóm cổ phiếu đã tăng nóng, trong khi dòng tiền có xu hướng luân chuyển sang các mã có nền tảng cơ bản tốt.
Apple ra mắt chip M5, củng cố vị thế trong cuộc đua công nghệ AI

Apple ra mắt chip M5, củng cố vị thế trong cuộc đua công nghệ AI

Với chip M5 mới sản xuất trên tiến trình 3 nanomet, Apple đang tăng tốc trong cuộc đua trí tuệ nhân tạo. MacBook Pro, iPad Pro và Vision Pro thế hệ mới là những sản phẩm đầu tiên được trang bị, hứa hẹn thúc đẩy doanh số và khôi phục đà tăng trưởng cho các dòng thiết bị chủ lực.
DOOH mở biên giới mới cho công nghệ tài chính

DOOH mở biên giới mới cho công nghệ tài chính

Trong suốt hơn một thập kỷ qua, Fintech đã định hình lại cách chúng ta quản lý tài sản kỹ thuật số, thực hiện thanh toán và khai thác dữ liệu để tạo ra giá trị trên môi trường trực tuyến. Tuy nhiên, khi các thị trường số dần bão hòa, một biên giới mới đang mở ra nơi công nghệ tài chính vượt khỏi màn hình để bước vào thế giới vật lý: đó là lĩnh vực quảng cáo kỹ thuật số ngoài trời (DOOH-Digital Out-of-Home).
AI - Động lực thúc đẩy làn sóng đổi mới tiếp theo trong Fintech

AI - Động lực thúc đẩy làn sóng đổi mới tiếp theo trong Fintech

Trong bối cảnh công nghệ đang định hình lại toàn bộ ngành tài chính, trí tuệ nhân tạo (AI) đã trở thành công cụ không thể thiếu của các doanh nghiệp fintech. Theo nghiên cứu mới nhất, có tới 76% công ty tài chính đang tích cực ứng dụng AI, và gần 80% sử dụng công nghệ này trong ít nhất một chức năng kinh doanh cốt lõi. Nhờ đó, thị trường AI trong lĩnh vực fintech được dự báo sẽ tăng trưởng mạnh, từ mức 18 tỷ USD hiện nay lên hơn 50 tỷ USD vào năm 2030.
Họp báo công bố Hội chợ Mùa Thu 2025: "Siêu hội chợ 6 nhất" sẵn sàng khai hội

Họp báo công bố Hội chợ Mùa Thu 2025: "Siêu hội chợ 6 nhất" sẵn sàng khai hội

Chiều 14/10, Bộ Công Thương tổ chức họp báo giới thiệu Hội chợ Mùa Thu 2025 - sự kiện xúc tiến thương mại cấp quốc gia có quy mô và tầm vóc lớn nhất từ trước đến nay.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 17/10/2025: Tuổi Ngọ gặp vài trắc trở, Tuổi Hợi có nhiều cơ hội phát triển

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 17/10/2025: Tuổi Ngọ gặp vài trắc trở, Tuổi Hợi có nhiều cơ hội phát triển

Những bí ẩn của khoa học đời sống là "món ăn" tinh thần không thể thiếu trong cuộc sống của con người. Tử vi vòng quay công nghệ xem tử vi 12 con giáp ngày 17/10/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
Không khí sôi động tại Đêm nhạc hội Spotlight 2025 - Adastra

Không khí sôi động tại Đêm nhạc hội Spotlight 2025 - Adastra

Tối 15/10, Đêm nhạc hội sự kiện Spotlight 2025 - Adastra chính thức diễn ra tại Học viện Báo chí và Tuyên truyền (AJC), mang đến không gian nghệ thuật sôi động, bùng cháy, thu hút đông đảo sinh viên khóa 45.
song-gia-tri