Phát triển pin xe điện có thể tự sưởi ấm và sạc nhanh bất chấp mùa đông giá lạnh

Một trong những trở ngại lớn nhất đối với hầu hết xe điện đã được các nhà khoa học Mỹ giải quyết thành công nhờ loại pin xe điện mới có khả năng tự sưởi ấm để tránh suy giảm hiệu suất sạc và hỗ trợ sạc nhanh chỉ trong vòng 15 phút.

Các kỹ sư tại Đại học bang Pennsylvania, Mỹ mới đây đã tạo ra được một loại pin mới, có thể tránh một trong những trở ngại chính của xe điện là điều kiện thời tiết. Theo đó, mẫu pin này có khả năng tự làm nóng và hỗ trợ sạc nhanh bất chấp thời tiết giá lạnh.

Mẫu pin này có khả năng tự làm nóng và hỗ trợ sạc nhanh bất chấp thời tiết giá lạnh.

Giống như bất kỳ các mẫu pin khác, pin xe điện (eV) có thể bị ảnh hưởng do điều kiện khí hậu khắc nghiệt, ví dụ trời lạnh. Những nghiên cứu trước đây của Bộ năng lượng Mỹ cho thấy, thời tiết có thể ảnh hưởng đến quá trình sạc pin cho xe điện tới 25%, qua đó giảm quãng đường di chuyển của xe từ mức 128 km xuống chỉ còn chưa đầy 100km.

Tuy nhiên với loại pin mới nhất của các nhà nghiên cứu Mỹ, chúng có thể tự làm nóng để tránh bị tác động từ thời tiết lạnh, đặc biệt hỗ trợ sạc nhanh 15 phút ở bất kể mọi mức nhiệt độ khác nhau, thậm chí ngay cả ngoài trời đang -43 độ C.

Loại pin mới có đầy đủ cả cực âm và dương như pin thường. Tuy nhiên, các nhà khoa học đặt một lá niken mỏng với một đầu trên cực âm và đầu kia gắn vào cực thứ ba. Khi cảm biến nhiệt độ gắn cùng pin phát hiện nhiệt độ trong phòng đang thấp hơn, nó sẽ truyền các electron qua lá niken. Quá trình này sẽ giúp gia nhiệt cho pin để cân bằng với môi trường xung quanh.

Khi cảm biến phát hiện pin đang ở trên mức nhiệt độ phòng, đó là dấu hiệu cho thấy pin có thể sạc lại. Nhờ đó, dòng sạc chạy vào pin sẽ đạt được hiệu quả tối đa.

Loại pin mới có đầy đủ cả cực âm và dương như pin thường.

Như đã biết, hiệu suất sạc pin sẽ suy giảm theo thời gian, trong đó các loại pin thông thường sẽ mất khoảng 20% dung lượng pin ban đầu chỉ sau khoảng 50 lần sạc.

Nhưng trong thử nghiệm với khoảng 4.500 chu kỳ sạc nhanh 15 phút ở nhiệt độ 0 độ C với loại pin này cho thấy, độ chai pin chỉ khoảng 20%. Nếu quy đổi sang hiệu suất vận hành trên một chiếc xe điện thì sẽ rất ấn tượng bởi dung lượng đó đủ để cung cấp quãng đường di chuyển lên tới 450 ngàn km.

Chao-Yang Wang, giám đốc Trung tâm Động cơ điện hóa thuộc ĐH. bang Pennsylvania chia sẻ: “Phương pháp sạc nhanh ở mọi lúc mọi sẽ cho phép các nhà sản xuất có thể sử dụng các loại pin nhỏ, nhẹ và an toàn hơn trong xe”.

Các nhà nghiên cứu đang kỳ vọng có thể thương mại hóa loại pin này trong tương lai gần để thúc đẩy việc sử dụng xe điện để bảo vệ môi trường.