※ Hình ảnh mô tả cấu trúc của loại pin mới với hai cực đều làm từ carbon (Nguồn: Power Japan Plus)
Một công ty năng lượng tại Nhật với tên gọi Power Japan Plus mới đây đã công bố kế hoạch sản xuất hàng loạt loại pin “Ryden”, một công nghệ đột phá cho phép sạc nhanh hơn đến 20 lần so với pin lithium-ion thông dụng. Bên cạnh đó, công nghệ sản xuất loại pin này lại rẻ, an toàn và thân thiện với môi trường. Đây có thể là công nghệ lý tưởng để nâng cao phạm vi hoạt động và thời gian sạc cho các xe ôtô điện đang dần thịnh hành hiện nay.
Chúng ta đều đang chứng kiến những bước tiến mạnh mẽ của xe hơi và xe moto chạy bằng điện trogn những năm gần đây. Nếu trong vài năm trước, những “phương tiện di chuyển bằng điện” đồng nghĩa với “thiết kế kỳ dị”, “hiệu suất kém”, và “cự ly hẹp”; thì ngày nay, chúng đang dần được thay thế bởi “sức kéo tức thời” và “ hiệu suất cao”. Những cải tiến đáng kể về cự ly, thời gian sạc và cả …giá thành đang biến những phương tiện di chuyển bằng điện trở thành một sản phẩm đầy sức hấp dẫn.
Và một loại pin mới được phát triển bởi công ty Power Japan và Đại Học Kyushu hứa hẹn sẽ còn làm chúng trở nên hấp dẫn hơn nữa. Các nhà nghiên cứu mô tả về loại pin này với cái tên “carbon kép” (dual carbon), bởi cả hai điện cực đều được làm từ carbon. Theo tuyên bố của họ, thì thiết kế này không chỉ có mật độ năng lượng cao, mà còn có tính kinh tế, an toàn, đáng tin cậy và thân thiện với môi trường. Quan trọng hơn là pin có thể được sạc nhanh hơn pin Li-ion tương đương đến 20 lần.
Cụ thể, với thử nghiệm trên xe điện Nissan Leaf, thời gian sạc bằng công nghệ mới này chỉ tiêu tốn 12 phút, so với 4 tiếng như bình thường. Do hiện tại pin có dung lượng 24kWh, nên bằng phương pháp ngoại suy, ta có thể dự đoán thời gian cần thiết để sạc chiếc xe oto điện Tesla Model S (hiện đang dẫn đầu trong dòng sản phẩm này) với pin dung lượng 85kWh sẽ tiêu tốn khoảng 42 phút.
Công ty Power Japan cũng tuyên bố rằng loại pin này có mật độ năng lượng tương đương với pin Lithium-ion, nhưng chi phí sản xuất rẻ hơn hoặc tương đương. Vì pin sử dung thành phần chính từ carbon, vật liệu có rất nhiều trong tự nhiên, đồng thời kích thước của pin cũng cho phép đặt vào trong các cell 18650 tiêu chuẩn ( loại cell pin dùng trong máy tính xách tay và xe oto điện) nên hầu như không cần phải thay đổi các dây chuyền sản xuất hiện tại.
Một đặc điểm khác khiến loại pin này thực sự là sản phẩm thích hợp cho xe ô tô điện đó là tuổi thọ dài, ước tính đến 3000 chu kỳ sạc và xả (pin lithium-ion chỉ đạt gần 1000 chu kỳ sạc xả) và khả năng xả đến cạn kiệt mà không lo vấn đề ngắn mạch hay tổn hại đến pin. Thêm vào đó, Ryden cũng không phát nhiệt mạnh, vì thế không cần thiết được trang bị hệ thống làm mát như các loại pin đang được sử dụng trong xe ô tô điện hiện nay. Sự ổn định về nhiệt độ chính là yếu tố làm cho chúng trở nên an toàn, tránh được nguy cơ cháy nổ.
Loại pin này cũng có khả năng tái chế hoàn toàn. Công ty Power Japan đang dự định sản xuất loại pin này bằng vật liệu carbon hữu cơ phức hợp, được tạo ra ngay trong nhà từ sợi cotton hữu cơ. Nhờ vậy các nhà nghiên cứu có thể kiểm soát được kích thước tinh thể carbon trong các điện cực.
Cell pin 18650 với nền tảng công nghệ “carbon kép” sẽ bắt đầu được sản xuất hàng loạt vào cuối năm nay, hướng đến các ứng dụng đặc biệt như thiết bị y tế, vệ tinh… Bản quyền công nghệ này sẽ được cung cấp cho các công ty khác để sử dụng trong phương tiện di chuyển bằng điện.
Đoạn video bên dưới sẽ mô tả rõ hơn về những lợi thế của loại pin mới này.
Biên dịch: Trungmaster, theo Gizmag.
