Các kỹ sư tại Đại học Michigan gần đây đã tạo ra một bước đột phá có thể cách mạng hóa ngành công nghiệp xe điện. Theo truyền thông nước ngoài Electrek, công nghệ mới do nhóm phát triển dự kiến sẽ cải thiện đáng kể tốc độ sạc của xe điện trong thời tiết lạnh.

Trọng tâm của công nghệ này là cấu trúc và lớp phủ pin sáng tạo, được phát triển bởi một nhóm do Neil Dasgupta, phó giáo sư kỹ thuật cơ khí và khoa học vật liệu tại Đại học Michigan dẫn đầu. Nhóm nghiên cứu đã thành công trong việc tăng tốc độ sạc của pin xe điện lithium-ion lên 500% đáng kinh ngạc ở nhiệt độ cực lạnh (thấp tới -0°C).

Ngay cả với công nghệ sạc nhanh tiên tiến nhất, pin EV mất khoảng 40 đến 0 phút để sạc đầy, và vào mùa đông, thường mất hơn một giờ, Dasgupta lưu ý. Điểm đau này từ lâu đã gây khó khăn cho người dùng xe điện, đặc biệt là ở những vùng lạnh.

Không thể bỏ qua tác động của nhiệt độ thấp đối với hiệu suất của pin xe điện. Trong thời tiết lạnh, lithium-ion di chuyển với tốc độ chậm hơn, dẫn đến thời gian sạc lâu hơn và thời lượng pin ngắn hơn. Để chống lại điều này, các nhà sản xuất đã cố gắng làm dày các điện cực của pin, nhưng điều này đã phản tác dụng, khiến một số ion lithium khó xâm nhập vào pin, làm chậm quá trình sạc.

Tuy nhiên, đội Dasgupta không dừng lại ở đó. Trước đây, họ đã sử dụng công nghệ laser để khắc các kênh nhỏ vào cực dương than chì của pin rộng khoảng 40 micron để giúp các ion lithium xâm nhập vào pin nhanh hơn. Tuy nhiên, hiệu suất của pin trong thời tiết lạnh không tốt như có thể, vì một lớp hóa học hình thành trên bề mặt của các điện cực chặn dòng chảy của ion lithium. Dasgupta so sánh nó với sự kém hiệu quả, như cắt bơ lạnh.

Để giải quyết vấn đề này một lần và mãi mãi, nhóm nghiên cứu đã phủ pin bằng một vật liệu giống như thủy tinh chỉ dày 97 nanomet. Vật liệu này bao gồm lithium borat-cacbonat, giúp ngăn chặn hiệu quả sự hình thành các lớp hóa học. Kết hợp với thiết kế trước đây của kênh nhỏ, sự đổi mới này mang lại hiệu suất tuyệt vời trong môi trường lạnh. Sau 0 chu kỳ sạc nhanh, pin cải tiến vẫn giữ được 0% dung lượng.

Dasgupta cho biết họ hy vọng công nghệ này sẽ được các nhà sản xuất pin EV áp dụng rộng rãi. Thật thú vị, sự đổi mới này không yêu cầu trang bị thêm lớn cho dây chuyền sản xuất hiện có. Đây là lần đầu tiên sạc siêu nhanh ở nhiệt độ thấp đạt được mà không làm giảm mật độ năng lượng của pin. Bước đột phá này chắc chắn đã mang lại sức sống mới cho sự phát triển của ngành công nghiệp xe điện.