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
vaa
Tin bài khác
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 23/12/2025: Tuổi Tý trở nên nóng nảy, tuổi Thân vượng đào hoa

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 23/12/2025: Tuổi Tý trở nên nóng nảy, tuổi Thân vượng đào hoa

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 23/12/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
Thị trường chứng khoán ngày 22/12: Họ Vin bùng nổ, VN Index phi thẳng lên vùng 1.751 điểm

Thị trường chứng khoán ngày 22/12: Họ Vin bùng nổ, VN Index phi thẳng lên vùng 1.751 điểm

Thị trường có phiên bùng nổ với việc mở GAP tăng ngay từ đầu ngày. Kết phiên, VN Index tăng gần 47 điểm để vọt lên mốc 1.751,03 điểm với sắc xanh phủ khắp bảng điện. Trong đó, riêng họ Vin, với tâm điểm là sắc tím của VIC, đã đóng góp tới một nửa mức tăng của chỉ số.
Ông Lê Mạnh Hùng làm quyền Bộ trưởng Bộ Công Thương

Ông Lê Mạnh Hùng làm quyền Bộ trưởng Bộ Công Thương

Chủ tịch HĐTV Tập đoàn Công nghiệp - Năng lượng Quốc gia Việt Nam (Petrovietnam) Lê Mạnh Hùng được Thủ tướng giao quyền Bộ trưởng Bộ Công Thương từ ngày 20/12.
Cuộc thi tìm kiếm Người dẫn chương trình tài năng - SPEAK UP 2026 chính thức khởi động

Cuộc thi tìm kiếm Người dẫn chương trình tài năng - SPEAK UP 2026 chính thức khởi động

Dưới sự chỉ đạo của Đảng ủy, Ban Giám đốc Học viện Báo chí và Tuyên truyền, cuộc thi Tìm kiếm Người dẫn chương trình tài năng - SPEAK UP 2026 do Đoàn Thanh niên Học viện phối hợp tổ chức sẽ chính thức diễn ra từ ngày 1/12/2025 đến 29/1/2026.
Nhận định phiên giao dịch ngày 22/12: Ưu tiên nắm giữ các cổ phiếu có nền tảng cơ bản tốt

Nhận định phiên giao dịch ngày 22/12: Ưu tiên nắm giữ các cổ phiếu có nền tảng cơ bản tốt

Phiên giao dịch cuối tuần khép lại với đà hồi phục tích cực của VN-Index, củng cố xu hướng tăng trung hạn của thị trường. Trong bối cảnh dòng tiền đang có dấu hiệu quay trở lại các nhóm ngành chủ chốt nhưng mức độ lan tỏa còn hạn chế, nhà đầu tư được khuyến nghị ưu tiên nắm giữ những cổ phiếu có nền tảng cơ bản tốt và triển vọng tăng trưởng bền vững.
[E-Magazine] Kỷ nguyên của y học hiện đại

[E-Magazine] Kỷ nguyên của y học hiện đại

Trong kỷ nguyên số, con người không chỉ chữa lành bằng thuốc men mà còn bằng những “cánh tay robot” và trí tuệ nhân tạo thâm sâu. Bài báo này khám phá những công nghệ y học tiên tiến nhất, cách Việt Nam tiếp nhận chúng và những thách thức, lộ trình phía trước.
Công bố thành lập Trung tâm Tài chính Quốc tế tại Việt Nam

Công bố thành lập Trung tâm Tài chính Quốc tế tại Việt Nam

Sáng ngày 21/12, Thủ tướng Phạm Minh Chính đã chủ trì hội nghị công bố thành lập Trung tâm tài chính quốc tế tại Việt Nam.
Honor Play 60A trình làng: pin 5.300mAh, Dimensity 6300, chỉ một tùy chọn bộ nhớ

Honor Play 60A trình làng: pin 5.300mAh, Dimensity 6300, chỉ một tùy chọn bộ nhớ

Ra mắt không kèn không trống, Honor Play 60A hướng đến phân khúc phổ thông với pin dung lượng lớn, hỗ trợ 5G và màn hình tần số quét cao. Tuy nhiên, việc chỉ có một phiên bản RAM/bộ nhớ khiến mẫu máy này trở nên khác biệt so với nhiều đối thủ cùng tầm giá.
Nền kinh tế trải nghiệm và sự trỗi dậy của không gian sống hàng hiệu

Nền kinh tế trải nghiệm và sự trỗi dậy của không gian sống hàng hiệu

Nền kinh tế trải nghiệm đang trở thành xu hướng lớn dẫn dắt nền kinh tế toàn cầu. Tại Việt Nam, không gian sống hàng hiệu là xu hướng nổi bật trong ngành bất động sản được dẫn dắt bởi các tên tuổi hàng đầu.
Vinamilk: Câu chuyện di sản thương hiệu trở thành động lực sáng tạo

Vinamilk: Câu chuyện di sản thương hiệu trở thành động lực sáng tạo

Vinamilk vừa được xướng tên đồng thời ở 2 hạng mục quan trọng của Vạn Xuân Awards 2025. Theo đó, bà Mai Kiều Liên được vinh danh Lãnh đạo truyền cảm hứng với vai trò dẫn dắt sáng tạo và kiến tạo môi trường đổi mới tại Vinamilk. Trong khi, Vinamilk Green Farm – nhãn hiệu đầu tiên thay đổi nhận diện sau chiến lược tái định vị thương hiệu – tiếp tục được gọi tên ở hạng mục Thương hiệu sáng tạo tiên phong.
song-gia-tri