QuantumScape: Pin thể rắn sẽ rút ngắn nửa thời gian sạc, cho tầm hoạt động gấp đôi

[Thanh Van]

Trong một lá thư gửi cho các cổ đông, QuantumScape đã phác thảo tiến độ nghiên cứu và phát triển pin của họ đến quý 1 năm 2022. Nhà sản xuất pin QuantumScape cho biết đã phát triển được một tế bào pin thể rắn với 16 lớp đồng thời chia sẻ một số khả năng vượt trội của dòng pin này so với pin lithium-ion thông thường.

QuantumScape là một công ty công nghệ pin được thành lập vào năm 2010 với mục tiêu phát triển các loại pin thể rắn có tầm hoạt động rộng hơn và hiệu quả hơn.

Vào tháng 12/2020, nhà phát triển pin thông báo rằng họ đã đạt được “bước đột phá lớn” trong công nghệ của mình bằng cách sử dụng vách điện phân bằng gốm. Họ cũng thành công trong việc chế tạo một bản prototype pin 1 lớp.

Đến nay, con số này đã tăng lên 10 lớp. Đến tháng 2, QuantumScape cho biết tế bào pin 1 lớp của họ đã hoàn thành 400 chu kỳ sạc nhanh 15 phút liên tục, tăng từ 10% đến 80% dung lượng pin trong khi vẫn giữ lại hơn 80% năng lượng ban đầu.

Trong lá thư mới nhất cho các cổ đông, QuantumScape đã cập nhật tình hình phát triển pin thể rắn... vô cùng lạc quan.

QuantumScape chia sẻ rằng họ đã phát triển một tế bào pin thể rắn 16 lớp (16-layer solid-state battery cell) có tuổi thọ hơn 500 chu kỳ sạc. Cho đến nay, chu kỳ và lưu giữ năng lượng của tế bào hoạt động tương tự như các tế bào trước đó.

Ngoài việc chứa nhiều lớp hơn, tế bào pin mới này còn sử dụng kiến trúc độc quyền của QuantumScape, đủ linh hoạt để hỗ trợ định dạng không có cực dương. Công ty này cho rằng đây chính là một bằng chứng đáng khích lệ về định dạng linh hoạt cho pin. Tuy nhiên, họ cũng thừa nhận rằng vẫn cần phải nghiên cứu nhiều hơn trước khi nó thực sự có thể được thương mại hóa.

Ngoài ra, công nghệ kim loại lithium ở trạng thái rắn mang lại tiềm năng cải thiện năng lượng pin.

Pin thể rắn và Pin lithium-ion
Pin lithium-ion sử dụng trong nhiều thiết bị điện tử ngày nay bao gồm các thành phần: cực âm - phần lưu trữ các ion dương (cation) của pin, được làm bằng các oxit kim loại; cực dương - thường được làm bằng carbon; bộ phân tách - vật liệu ngăn cách cực dương và cực âm và chặn dòng electron nhưng cho phép các ion đi qua; chất điện phân - chất lỏng ngăn cách hai điện cực và mang các cation từ cực dương sang cực âm khi phóng điện (và ngược lại, khi sạc).

Pin thể rắn được hiểu là loại pin có cả điện cực rắn và chất điện phân đều ở trạng thái rắn - là một công nghệ mới nổi và đang phát triển nhanh chóng, được nhiều người coi là thế hệ tiếp theo của công nghệ pin, có thể đánh bật pin lithium-ion khỏi vị trí thống trị thị trường hiện tại, sẽ được ứng dụng trên ô tô, xe tải, tàu thuyền, máy bay..., kể cả các phương tiện quân sự.

Cho đến nay, có nhiều dạng pin thể rắn khác nhau đầy hứa hẹn, chủ yếu dựa trên vật liệu dùng để làm cực dương và cực âm, và các chất điện phân rắn vô cơ hoặc hữu cơ… được sử dụng. Oxit, sulfua, phốt phát, polyether, polyeste, gốc nitrile, polysiloxan, polyurethane, v.v., chỉ là một vài trong số các tùy chọn hiện đang được khảo sát, khám phá.

Thực nghiệm cho thấy, pin thể rắn có khả năng bắt lửa tương đối thấp, độ ổn định điện hóa cao hơn, mật độ năng lượng cao hơn so với pin điện phân lỏng (con số này có thể cao hơn 2,5 lần so với pin lithium-ion với cùng một thể tích); tăng khả năng kéo dài tuổi thọ sạc-xả-sạc lại (con số này có thể lên tới 10 năm, so với 2 năm khiêm tốn hơn đối với các lựa chọn thay thế truyền thống); dòng điện rò rỉ (tự phóng điện) thấp hơn; có thể được chế tạo với kích thước nhỏ hơn và rẻ hơn; và không tạo ra khí hydro.

Chất điện phân rắn có thể cho phép sản xuất nhanh hơn nhiều mà sử dụng ít nguyên liệu và năng lượng hơn. Ngoài ra, một số ưu điểm quan trọng khác của công nghệ là pin thể rắn có tốc độ sạc nhanh hơn nhiều (một số có thể cung cấp khả năng sạc nhanh gấp 6 lần so với pin sạc lithium-ion); nếu nghiên cứu lượng tử cuối cùng được chứng minh thành công, thì có thể sạc pin thể rắn gần như ngay lập tức). Những tính năng này cùng với hiệu suất cao hơn, độ an toàn đáng kinh ngạc và chi phí sản xuất tương đối thấp, có thể là một cuộc cách mạng cho nhiều ngành công nghiệp dựa vào công nghệ pin.

Theo Electrek​

Xem thêm:

• LG đầu tư 1,4 tỷ USD vào nhà máy pin mới ở Mỹ
• Hãng pin Trung Quốc muốn sản xuất pin xe điện có tầm hoạt động trên 1.000 km
• Vingroup khởi công nhà máy sản xuất Pin dành cho ô tô điện và bus điện VinFast

 

[Hieu_LA]

Xưa nhớ xài cái Nokia pin 900mAh là khủng lắm rồi

 

[Wuyến]

đúng ra, QuantumScape nên phát minh ra pin thể rắn này từ năm 2012. Để đến giờ mới tìm ra giải pháp này là tụt hậu rồi

 

[Quocdp]

Chuẩn bị Úp bô cmnr.