Posts

Phát triển pin xe điện có khả năng chạy 1,5 triệu km

/in /by

Hai công ty công nghệ tại Thụy Điển đã cùng nhau hợp tác, phát triển bộ pin xe điện hạng nặng với tuổi thọ pin kéo dài 1,5 triệu km.

Thiết kế pin lithium-ion mới sản xuất bằng điện phi hóa thạch có lượng khí thải carbon chỉ bằng 1/3 so với sản phẩm tương tự khác. Đặc điểm kỹ thuật của bộ pin bao gồm ô pin hình chữ nhật mỏng, dung lượng 157 ampe giờ và điện áp danh định 3,6 V. Tuổi thọ của pin là hơn 1,5 triệu km đối với xe điện hạng nặng. Thông thường, tuổi thọ của pin xe điện là 8 năm/100.000 dặm (khoảng 160.000 km), nhưng điều này sẽ thay đổi tùy theo nhà sản xuất và điều kiện môi trường sử dụng.

Hai công ty công nghệ Scania và Northvolt bắt đầu hợp tác vào năm 2017 để phát triển và thương mại hóa pin dành cho xe điện thương mại hạng nặng. Quá trình hợp tác thu được thành tựu vượt xa dự kiến ban đầu về mặt hiệu suất. Bộ pin đang được sản xuất ở nhà máy Ett của Northvolt tại miền bắc Thụy Điển và Scania sẽ khánh thành nhà máy pin mới ở Södertälje cuối năm nay. Tại đó, pin sẽ được lắp ráp hoàn chỉnh để bắt đầu sản xuất xe tải điện chở hàng nặng.

Bộ pin do Scania và Northvolt đồng phát triển có tuổi thọ cao. Ảnh: Scania

Theo Peter Carlsson, nhà đồng sáng lập kiêm giám đốc điều hành Northvolt, dự án hợp tác phát triển bộ pin hiệu suất cao cho phép Scania lên kế hoạch điện hóa xe tải. Christian Levin, giám đốc điều hành Scania cũng chia sẻ bộ pin loại này rất cần thiết để chuyển sang giao thông bền vững.

Northvolt Ett là cơ sở sản xuất pin hoạt động bằng 100% năng lượng phi hóa thạch từ thủy điện và điện gió. Do sử dụng năng lượng phi hóa thạch và kết hợp sản xuất bền vững ở Northvolt Ett, mức khí thải của bộ pin thấp hơn nhiều tiêu chuẩn trong ngành công nghiệp. Scania và Northvolt chứng minh hợp tác chặt chẽ và sáng tạo có thể biến những giải pháp giao thông bền vững thành hiện thực.

Bảo Lâm
https://vietq.vn/phat-trien-pin-xe-dien-co-kha-nang-chay-15-trieu-km-d210113.html

Loại pin lithium-ion cho phép xe điện chạy 630 km một lần sạc

/in /by

Các nhà khoa học Hàn Quốc phát triển pin lithium-ion không cực dương anode hiệu suất cao, chống cháy nổ, cho phép xe ô tô điện chạy đến 630 km chỉ trong một lần sạc.

Nhóm nghiên cứu POSTECH do GS Soojin Park và nghiên cứu sinh TS Sungjin Cho (Khoa Hóa học) phối hợp với GS Dong-Hwa Seo và TS Dong Yeon Kim (Trường Kỹ thuật Năng lượng và Hóa học) tại Viện Khoa học và Công nghệ Ulsan (UNIST) phát triển một pin lithium không có cực dương anode với hiệu suất thời lượng sử dụng pin dài hơn trong một lần sạc.

Loại pin không có cực dương mới được phát triển có mật độ năng lượng/thể tích là 977 Wh /L, cao hơn 40% so với các loại pin thông thường (700 Wh/L). Kết quả này có nghĩa là pin có thể chạy được 630 km trong một lần sạc. Pin thường thay đổi cấu trúc của vật liệu anốt khi các ion lithium chảy đến và đi từ điện cực trong quá trình sạc và xả lặp đi lặp lại. Đây cũng là nguyên nhân vì sao dung lượng pin giảm dần theo thời gian.

Các nhà khoa học cho rằng, nếu có thể sạc và xả chỉ với một bộ thu dòng điện cực dương trần không có vật liệu cực dương thì mật độ năng lượng – yếu tố quyết định dung lượng pin sẽ tăng lên. Nhưng phương pháp này có điểm yếu nghiêm trọng là gây phồng đáng kể thể tích cực dương và làm giảm vòng đời của pin. Thể tích cực dương phồng lên vì không có nơi lưu trữ ổn định cho lithium trong cực dương.


Ảnh minh hoạ

Để khắc phục vấn đề này, nhóm nghiên cứu thành công trong việc phát triển pin không có cực dương trong chất điện phân lỏng trên cơ sở cacbonat thường sử dụng bằng cách thêm một chất nền dẫn điện ion. Chất nền không chỉ tạo thành lớp bảo vệ anode mà còn giảm thiểu đến mức tối thiểu sự giãn nở của cực dương.

Các nhà khoa học đã chế tạo một điện cực bằng cách phủ lớp dẫn ion bao gồm polyme polyetylenimine, bạc, muối liti và muội than lên bề mặt của bộ thu dòng điện bằng đồng. Chất nền dẫn điện ion được chế tạo theo phương pháp này có thể vận hành pin, nhận và giải phóng các ion lithium hiệu quả trong quá trình sạc và xả.

Thử nghiệm cho thấy pin duy trì dung lượng cao 4,2 mAh/cm2, mật độ dòng điện cao 2,1 mA/cm2 trong thời gian dài trong chất điện phân lỏng trên cơ sở cacbonat. Các nhà khoa học cũng chứng minh được cả trên lý thuyết và trong các thí nghiệm, chất nền có thể lưu trữ lithium.

Một đặc điểm thu hút sự quan tâm của giới khoa học là nhóm nghiên cứu đã chứng minh thành công sử dụng các bán tế bào pin (half-cells) trạng thái rắn (solid- state) bằng phương pháp sử dụng chất điện phân rắn gốc sulfua trên cơ sở khoáng chất Argyrodite. Các nhà khoa học dự đoán rằng, loại pin có thiết kế này sẽ đẩy nhanh quá trình thương mại hóa pin không nổ do khả năng duy trì dung lượng cao trong thời gian dài.

Bảo Lâm
https://vietq.vn/loai-pin-lithium-ion-cho-phep-xe-dien-chay-630-km-mot-lan-sac-d204580.html

Công nghệ mới tạo ra loại pin có tuổi thọ tới 100 năm

/in /by

Nhóm nhà nghiên cứu pin của Tesla ở Canada đã phối hợp với Đại học Dalhousie đưa ra nghiên cứu về công nghệ pin mới dựa trên niken, có thể kéo dài tuổi thọ pin đến 100 năm

Công nghệ kể trên cũng sẽ cung cấp mật độ năng lượng và thời gian sạc tương tự như các tế bào Lithium Ferrum (sắt) Phosphate hiện đang được sử dụng trong sản xuất ô tô điện.

Được biết, nghiên cứu đã được báo cáo lần đầu tiên bởi nhà nghiên cứu Electrek với sự hợp tác của một trong những chuyên gia hàng đầu thế giới về công nghệ pin, Jeff Dahn – người hiện là thành viên của Đại học Dalhousie ở Halifax, Canada. Ông đã nghiên cứu về pin Lithium-ion và được coi là người tiên phong trong lĩnh vực này sau khi công việc của ông đã làm tăng vòng đời của pin mà chúng ta thấy ngày nay.

Các loại pin mới do Dahn phát triển sử dụng Nickel trong hỗn hợp của chúng, mang lại mật độ cao cho bức tranh sản xuất, cho phép phạm vi hoạt động cao hơn đối với các loại xe điện. Pin có thành phần hóa học độc đáo bền hơn so với pin lithium-ion, dựa trên nhiệt độ mà nó được sạc.


Tesla sẽ sớm tạo ra hệ thống pin có tuổi thọ lên đến 100 năm. Ảnh: Reuters

Bài nghiên cứu đã nêu bật ví dụ trong đó nếu pin luôn được sạc ở nhiệt độ 25 độ C, tuổi thọ của pin có thể vượt quá 100 năm. Đây thực sự là cuộc cách mạng mới trong việc sản xuất ô tô điện.

Hơn nữa, pin niken trong quá khứ đã có thành phần coban trong chúng. Không có gì bí mật khi tìm nguồn cung ứng coban là một thách thức lớn cho các nhà sản xuất. Để loại bỏ những lo ngại này, thiết kế pin mới sẽ có khả năng mang lại kết quả tương tự và hoạt động giống như trước nhưng với lượng coban thấp hoặc hoàn toàn không có trong thành phần của pin. Điều này sẽ nhờ vào chất điện phân mới với muối liti LiFSI.

Bảo Lâm
https://vietq.vn/cong-nghe-moi-tao-ra-loai-pin-co-tuoi-tho-toi-100-nam-d200840.html