Nếu muốn mua xe điện, đây là điều bạn cần phải biết sớm

Bí mật từ cathode và “ngưỡng nguy hiểm” khi pin cạn kiệt

Một nhóm chuyên gia từ Đại học Khoa học và Công nghệ Pohang (POSTECH) và Đại học Sungkyunkwan (Hàn Quốc) vừa công bố phát hiện có thể thay đổi cách chúng ta sử dụng pin lithium-ion, bộ phận cốt lõi trong xe điện và nhiều thiết bị công nghệ.

Theo nhóm nghiên cứu, việc để pin cạn kiệt mới sạc lại có thể rút ngắn tuổi thọ của chúng. Trái với quan niệm lâu nay cho rằng pin bị hư hỏng do sạc quá mức, các chuyên gia nhận thấy sự xuống cấp chủ yếu diễn ra trong quá trình xả pin, đặc biệt là khi gần chạm ngưỡng cạn.

Nguyên nhân nằm ở cathode (cực dương của pin), khi điện áp rơi về khoảng 3 volt, oxy thoát ra khỏi bề mặt cathode kết hợp với lithium tạo thành lithium oxide. Hợp chất này sinh ra khí, phản ứng với dung dịch điện phân, gây ra hiện tượng phồng pin. Tình trạng này nghiêm trọng hơn ở pin giàu nickel, vốn rẻ hơn cobalt nhưng dễ phát sinh khí hơn.

Thí nghiệm cho thấy pin giàu nickel khi xả trong điều kiện kiểm soát giữ được hơn 73% dung lượng sau 300 chu kỳ. Ngược lại, các pin bị xả cạn thường xuyên chỉ giữ được 3,8% dung lượng sau 250 chu kỳ.

Ý nghĩa đối với xe điện và năng lượng sạch

Kết quả nghiên cứu này mang lại góc nhìn mới cho công nghệ pin, nền tảng quan trọng của quá trình chuyển đổi sang năng lượng sạch. Với tuổi thọ pin được cải thiện, xe điện không chỉ vận hành bền bỉ hơn mà còn giúp người dùng tiết kiệm chi phí và bảo vệ môi trường.

Theo ước tính của chính phủ Mỹ, mỗi chiếc xe điện có thể giúp giảm hàng nghìn pound khí thải carbon mỗi năm so với xe chạy xăng, đồng thời tiết kiệm trung bình 1.500 USD/năm cho chi phí nhiên liệu và bảo dưỡng. Ngoài ra, nhiều quốc gia còn có chính sách ưu đãi hỗ trợ người dân chuyển sang phương tiện xanh.

“Phát hiện này mở ra hướng đi quan trọng để phát triển pin bền lâu hơn”, giáo sư Jihyun Hong chia sẻ.

Không chỉ giúp ngành xe điện tăng sức hút, các loại pin cải tiến còn đóng vai trò lớn trong lưu trữ năng lượng tái tạo, giảm phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch và cắt giảm khí thải gây biến đổi khí hậu.