Các nhà khoa học Trung Quốc đã phát triển loại pin lithium thể rắn có thể sánh ngang với hiệu suất của các công nghệ pin thế hệ tiếp theo với chi phí thấp hơn 10%, đưa Trung Quốc tiến gần hơn đến tham vọng trở thành nước đầu tiên cung cấp công nghệ pin sạc tiên tiến này, có khả năng cách mạng hóa ngành công nghiệp xe điện.
Các nhà nghiên cứu từ Đại học Khoa học và Công nghệ Trung Quốc (USTC) ở tỉnh An Huy phía đông Trung Quốc đã phát triển một loại chất điện phân rắn có triển vọng lớn cho các ứng dụng thương mại. Theo một bài báo xuất bản vào ngày 30.6 bởi Angewandte Chemie của Hiệp hội Hóa học Đức, nhóm nghiên cứu đã áp dụng một cách tiếp cận mới cho một vấn đề khiến các nhà nghiên cứu đau đầu trong hơn một thập kỷ.
Các công ty lớn trong ngành, bao gồm Toyota của Nhật Bản và Samsung của Hàn Quốc, đã đầu tư đáng kể vào nghiên cứu và phát triển chất điện phân thể rắn phù hợp, với ba đối chính – các loại oxit, sunfua và clorua. Sunfua thường được coi là ứng cử viên hứa hẹn nhất cho ứng dụng thực tế cuối pin thể rắn vì hiệu suất tuyệt vời của nó, nhưng giá thành cao vẫn là rào cản lớn.
Trong một cuộc phỏng vấn với tờ báo Khoa học và Công nghệ hằng ngày của Trung Quốc vào tuần trước, nhà nghiên cứu Ma Cheng của USTC đã giải thích rằng chất điện phân pin thể rắn có thể bán được trên thị trường phải có giá sản xuất dưới 50 USD/kg, nhưng chất điện phân sunfua thường có giá hơn 195USD/kg.
Mặc dù các nhà nghiên cứu trên khắp thế giới đang nỗ lực giảm chi phí bằng nhiều phương pháp khác nhau, việc thăm dò dài hạn cho thấy khá khó để đạt được mục tiêu này.
Giải pháp mới với giá rẻ hơn
Để vượt qua thách thức này, Ma và nhóm của ông đã phát triển một chất điện phân rắn sunfua mới mà họ gọi là LPSO, không cần lithium sunfua làm nguyên liệu thô. LPSO được tổng hợp từ hai hợp chất có chi phí thấp, với chi phí thành phần chỉ 14,42USD/kg – chưa đến 8% chi phí nguyên liệu thô của các chất điện phân rắn sunfua khác.
Việc giảm giá không làm mất đi những lợi thế độc đáo mà các dạng chất điện phân rắn sunfua hoạt động tốt nhất hiện nay mang lại, bao gồm cả khả năng tương thích cực dương chấp nhận được, yếu tố quyết định độ ổn định hiệu suất.
LPSO phù hợp tốt với các cực dương mật độ năng lượng cao như lithium và silicon, với pin được làm từ sự kết hợp giữa vật liệu mới và kim loại lithium duy trì hơn 4.200 giờ đạp xe ổn định ở nhiệt độ phòng. Tuy nhiên, ông Ma cho biết LPSO vẫn cần cải thiện hơn nữa về hiệu suất và nhóm nghiên cứu đang nỗ lực hướng tới điều đó.
Lợi thế của Trung Quốc
Các công ty từ Nhật Bản, Hàn Quốc, châu Âu và Mỹ – vốn đã tụt hậu so với Trung Quốc về pin lithium truyền thống – đang đặt hy vọng vào công nghệ pin thể rắn để dẫn đầu. Cả Toyota và Samsung đều nhắm mục tiêu tung ra thị trường loại pin thể rắn của họ vào năm 2027. Khi các quốc gia khác tăng tốc nỗ lực đạt được phiên bản công nghệ khả thi về mặt thương mại, các nhà sản xuất pin và ôtô của Trung Quốc đã hợp lực trong nỗ lực do chính phủ lãnh đạo nhằm xây dựng chuỗi cung ứng pin thể rắn vào năm 2030.
Vào tháng 1, Bắc Kinh đã ra mắt Nền tảng hợp tác đổi mới pin thể rắn của Trung Quốc, một nền tảng bao gồm sự tham gia chính phủ, giới học thuật và ngành công nghiệp, bao gồm cả những gã khổng lồ về pin EV như CATL và BYD. Tháng 5.2024, Chen Liquan – 84 tuổi, người được mệnh danh “cha đẻ của pin lithium Trung Quốc” – cho biết chiến lược này nhằm mục đích giữ Trung Quốc tiếp tục có lợi thế cuộc đua phát triển “tương lai của công nghệ pin sạc”.
Ông Chen cho biết, chỉ bằng cách nắm bắt cơ hội đầu tiên, Trung Quốc mới có thể giữ được vị thế chủ động trong việc phát triển pin lithium thể rắn.
Sự phát triển của pin thể rắn giá rẻ ở Trung Quốc đánh dấu một bước tiến lớn trong cuộc đua toàn cầu để cách mạng hóa ngành công nghiệp xe điện. Với những nỗ lực không ngừng từ các nhà khoa học và sự hỗ trợ mạnh mẽ từ chính phủ, Trung Quốc đang tiến đến việc dẫn đầu thị trường công nghệ pin thế hệ mới. Điều này không chỉ giúp giảm chi phí sản xuất mà còn mở ra những cơ hội mới cho ngành công nghiệp xe điện trên toàn thế giới, đồng thời khẳng định vị thế của Trung Quốc trong cuộc cạnh tranh toàn cầu về công nghệ pin sạc.
Nguồn tin: https://laodong.vn/xe/trung-quoc-dat-buoc-dot-pha-trong-nghien-cuu-pin-xe-dien-1364947.ldo
