Quốc gia đông dân nhất thế giới vừa có phát minh có thể khiến thị trường xe điện thay đổi cục diện

Trong bối cảnh thế giới đang ráo riết tìm kiếm giải pháp pin thay thế lithium, các nhà khoa học tại Ấn Độ đã tiến thêm một bước dài với công nghệ pin natri-ion thế hệ mới. Thiết kế này không chỉ sở hữu khả năng sạc siêu nhanh – đạt 80% chỉ trong 6 phút mà còn có chi phí sản xuất thấp và tuổi thọ vượt trội, hứa hẹn tạo đột phá lớn trong ngành năng lượng.

Theo thông tin từ Interesting Engineering, nhóm nghiên cứu tại Trung tâm Nghiên cứu Khoa học Tiên tiến Jawaharlal Nehru (JNCASR) đã phát triển một mẫu pin mới có thể hoạt động ổn định tới hơn 3.000 chu kỳ sạc, vượt xa nhiều dòng pin natri thông thường hiện nay. Đặc biệt, thiết kế này còn giảm thiểu đáng kể nguy cơ cháy nổ, một yếu tố then chốt đối với các phương tiện điện và thiết bị lưu trữ năng lượng.

Điểm mấu chốt tạo nên thành công của công nghệ này nằm ở một vật liệu cathode mới – Na₁.₀V₀.₂₅Al₀.₂₅Nb₁.₅(PO₄)₃, được tổng hợp và tích hợp vào cực dương của pin. Tuy nhiên, để tối ưu hiệu năng, các nhà khoa học đã kết hợp thêm ba yếu tố kỹ thuật quan trọng:

Thu nhỏ vật liệu về kích thước nano, giúp tăng bề mặt phản ứng.

Bổ sung lượng nhỏ nhôm, giúp ion natri di chuyển nhanh và ổn định hơn trong quá trình sạc-xả.

Phủ lớp carbon mỏng lên các hạt nano để tăng độ dẫn điện.

Theo Bộ Khoa học và Công nghệ Ấn Độ, sự kết hợp này cho phép pin tăng tốc độ truyền ion, đồng thời nâng cao độ bền và mức độ an toàn khi vận hành.

Một trong những lợi điểm lớn nhất của pin natri-ion là chi phí sản xuất thấp. Trong khi lithium là nguyên liệu quý hiếm, phải nhập khẩu với giá cao, natri lại có sẵn dồi dào tại Ấn Độ và nhiều quốc gia khác. Điều này mở ra cơ hội giảm phụ thuộc vào chuỗi cung ứng lithium toàn cầu, từ đó góp phần hạ giá thành sản phẩm đầu cuối như ô tô điện hoặc hệ thống lưu trữ năng lượng quy mô lớn.

Dù hiện vẫn trong giai đoạn thử nghiệm, nhưng công nghệ này đã trải qua nhiều bài kiểm tra thực nghiệm, cho thấy tính khả thi trong việc thương mại hóa trong tương lai gần. Đây được xem là bước tiến quan trọng hướng tới một tương lai năng lượng xanh, bền vững và dễ tiếp cận hơn.

Không chỉ có lithium-ion, ngành công nghiệp pin toàn cầu đang chứng kiến sự bùng nổ nghiên cứu về các công nghệ mới, từ pin thể rắn, pin kẽm, đến pin natri-ion. Các viện nghiên cứu, công ty công nghệ và nhà sản xuất ô tô đang cạnh tranh để tạo ra thế hệ pin an toàn hơn, rẻ hơn và hiệu quả hơn.

Với công trình của nhóm nghiên cứu tại JNCASR, Ấn Độ có thể sẽ vượt lên dẫn đầu trong lĩnh vực này, nhất là trong bối cảnh nhu cầu lưu trữ năng lượng tăng mạnh do sự phát triển của xe điện và năng lượng tái tạo.