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
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 5/8/2025: Tuổi Mùi xảy ra tranh cãi, tuổi Ngọ tinh thần tích cực

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 5/8/2025: Tuổi Mùi xảy ra tranh cãi, tuổi Ngọ tinh thần tích cực

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 5/8/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
iPhone màn hình gập sẽ ra mắt vào tháng 9 năm sau

iPhone màn hình gập sẽ ra mắt vào tháng 9 năm sau

Apple dự kiến ra mắt iPhone gập đầu tiên vào 9/2026, hứa hẹn tạo doanh thu 65 tỷ USD và định hình lại thị trường smartphone gập.
Thị trường chứng khoán ngày 04/8: Ngân hàng và chứng khoán dẵn dắt, VN Index bật tăng mạnh từ vùng hỗ trợ

Thị trường chứng khoán ngày 04/8: Ngân hàng và chứng khoán dẵn dắt, VN Index bật tăng mạnh từ vùng hỗ trợ

Thị trường khởi động phiên đầu tuần với trạng thái tích cực, khi VN Index vọt lên từ vùng hỗ trợ kỹ thuật MA20 và kết phiên ở mức 1.528,19 điểm, tăng gần 33 điểm so với hôm trước. Dòng tiền lan tỏa mạnh trên diện rộng, nhiều nhóm ngành đồng loạt tăng giá, đặc biệt là ngân hàng và chứng khoán. Thanh khoản cải thiện và số mã tăng áp đảo hoàn toàn, báo hiệu thị trường có thể đã hoàn tất nhịp điều chỉnh ngắn hạn.
Truyền thông số: "Lá chắn mềm" trước các thủ đoạn lừa đảo trong lĩnh vực văn hóa, thể thao và du lịch

Truyền thông số: "Lá chắn mềm" trước các thủ đoạn lừa đảo trong lĩnh vực văn hóa, thể thao và du lịch

Trước diễn biến phức tạp của các hình thức lừa đảo trên không gian mạng, đặc biệt trong các lĩnh vực văn hóa, thể thao và du lịch, Bộ VHTTDL đề xuất Chính phủ bố trí nguồn kinh phí riêng cho công tác truyền thông phòng chống lừa đảo, ưu tiên truyền thông trên nền tảng số và ứng dụng công nghệ mới nhằm nâng cao hiệu quả lan tỏa và bảo vệ người dân.
Petrovietnam giữ vững vị thế tập đoàn kinh tế hàng đầu đất nước và vươn tầm quốc tế

Petrovietnam giữ vững vị thế tập đoàn kinh tế hàng đầu đất nước và vươn tầm quốc tế

Trong hai ngày 2–3/8/2025, Đại hội đại biểu Đảng bộ Tập đoàn Công nghiệp – Năng lượng Quốc gia Việt Nam lần thứ IV, nhiệm kỳ 2025–2030 đã được tổ chức trọng thể. Sự kiện mang ý nghĩa đặc biệt quan trọng, đánh dấu hành trình 50 năm xây dựng và phát triển của Petrovietnam – lực lượng trụ cột trong sự nghiệp bảo đảm an ninh năng lượng quốc gia, đồng thời thể hiện khát vọng vươn mình mạnh mẽ trên bản đồ kinh tế năng lượng toàn cầu.
Thủ tướng: Petrovietnam đóng góp quan trọng cho sự phát triển nhanh và bền vững của đất nước

Thủ tướng: Petrovietnam đóng góp quan trọng cho sự phát triển nhanh và bền vững của đất nước

Thủ tướng Phạm Minh Chính biểu dương sự nỗ lực rất lớn, trưởng thành, lớn mạnh của Tập đoàn Petrovietnam, đóng góp quan trọng cho sự phát triển nhanh và bền vững của đất nước, góp phần bảo đảm "5 an": An ninh năng lượng, an ninh lương thực, an ninh kinh tế, an sinh xã hội và an ninh chủ quyền biển đảo của Tổ quốc.
Khi AI trở thành “cánh tay phải” đắc lực

Khi AI trở thành “cánh tay phải” đắc lực

Trong một thế giới từng bị chi phối bởi các tập đoàn lớn với ngân sách khổng lồ và công nghệ tối tân, các doanh nghiệp nhỏ và tổ chức phi lợi nhuận thường phải vật lộn để bắt kịp. Tuy nhiên, sự xuất hiện của trí tuệ nhân tạo (AI) đang dần thu hẹp khoảng cách đó mang lại cơ hội đổi mới, hiệu quả và cạnh tranh công bằng hơn cho các đơn vị quy mô nhỏ.
Nhận định phiên giao dịch ngày 4/8: Chốt lời hợp lý, canh điểm mua mới

Nhận định phiên giao dịch ngày 4/8: Chốt lời hợp lý, canh điểm mua mới

Thị trường bước vào tháng 8 với một phiên điều chỉnh nhẹ, sau khi VN Index không thể giữ được vùng đỉnh quanh mốc 1.560 điểm. Sự rút lui tạm thời của dòng tiền khỏi nhóm bluechip cùng với tâm lý nhà đầu tư dao động đã khiến thị trường hạ nhiệt. Tuy nhiên, tín hiệu kỹ thuật vẫn tích cực, cho thấy xu hướng tăng chưa bị phá vỡ – và đây có thể là thời điểm thích hợp để cơ cấu lại danh mục cho chu kỳ tăng tiếp theo.
PV GAS: Tăng tốc đầu tư, kiến tạo nền móng cho hành trình khí sạch quốc gia

PV GAS: Tăng tốc đầu tư, kiến tạo nền móng cho hành trình khí sạch quốc gia

Dù đối mặt với nhiều biến động từ thị trường năng lượng và sản lượng khí suy giảm, PV GAS vẫn duy trì đà tăng trưởng tích cực trong 7 tháng đầu năm 2025. Với chiến lược chuyển hướng linh hoạt, đẩy mạnh đầu tư vào hạ tầng LNG và mở rộng hệ sinh thái khí sạch, Tổng công ty đang từng bước kiến tạo nền móng vững chắc cho hành trình phát triển dài hạn – hướng tới mục tiêu trở thành trụ cột trong chiến lược năng lượng quốc gia và tiên phong trên lộ trình chuyển dịch năng lượng bền vững.
Tư vấn phần mềm - Xương sống chiến lược cho chuyển đổi số bền vững

Tư vấn phần mềm - Xương sống chiến lược cho chuyển đổi số bền vững

Khi công nghệ phát triển với tốc độ chưa từng có, các doanh nghiệp không thể chỉ dựa vào phần mềm sẵn có để duy trì lợi thế cạnh tranh. Thay vào đó, tư vấn phần mềm đang trở thành một trụ cột chiến lược không thể thiếu trong quá trình hiện đại hóa, đổi mới và mở rộng quy mô doanh nghiệp. Không chỉ là người viết mã, các nhà tư vấn ngày nay đóng vai trò là người kết nối giữa tầm nhìn kinh doanh và thực thi kỹ thuật, đặc biệt trong những chuyển đổi sâu rộng như số hóa tổ chức, tích hợp AI hay xây dựng kiến trúc đám mây.
Quảng cáo
moxa