Trung Quốc tung pin thể rắn sạc đầy chỉ trong 3 phút, hoạt động ổn định suốt 700 chu kỳ

Theo IT Home, loại pin này có thể hoạt động ở tốc độ sạc xả 20C, tương đương chu kỳ sạc và xả chỉ khoảng 3 phút. Kết quả nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Tạp chí của Hiệp hội Hóa học Mỹ với tiêu đề “Hóa học hòa tan điều chỉnh bằng polyme thông qua quá trình hóa dẻo bằng dung môi tương thích để tạo ra pin kim loại lithi năng lượng cao ổn định”.

Trọng tâm nghiên cứu là chất điện phân polymer dựa trên vật liệu polyvinylidene fluoride (PVDF), vốn được xem là ứng viên tiềm năng cho pin thể rắn nhờ khả năng dẫn ion và độ ổn định oxy hóa cao.

Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu cho biết các chất hóa dẻo truyền thống dùng trong điện phân PVDF thường có độ ổn định điện hóa thấp, dễ phân hủy liên tục tại bề mặt điện cực. Điều này khiến chúng khó tương thích với cực dương lithium kim loại và các cực âm điện áp cao, làm hạn chế hiệu suất pin.

Để giải quyết vấn đề, nhóm khoa học Trung Quốc đã phát triển chiến lược gọi là “hóa dẻo bằng dung môi tương thích”. Phương pháp này sử dụng một loại dung môi bay hơi tạm thời nhằm cải thiện khả năng tương thích giữa polymer và chất hóa dẻo trong quá trình chế tạo điện phân. Khi lớp màng hình thành, dung môi sẽ bay hơi còn chất hóa dẻo được giữ lại bên trong mạng polymer.

Theo nhóm nghiên cứu, cách tiếp cận này giúp hình thành lớp giao diện giàu lithium fluoride ổn định, đồng thời giảm các phản ứng phụ tại cả hai điện cực.

Trong thử nghiệm, viên pin duy trì hoạt động ổn định suốt 700 chu kỳ và vẫn giữ được 81,9% dung lượng khi kết hợp với cực âm nickel cao áp 4,7V ở tốc độ sạc xả 20C. Điều này đồng nghĩa pin có thể sạc và xả đầy chỉ trong khoảng 3 phút.

Nhóm nghiên cứu cũng chế tạo thành công pin dạng túi ở cấp độ ampere giờ, sử dụng cực dương lithium kim loại siêu mỏng với tỷ lệ N/P là 1,1. Mẫu pin này đạt mật độ năng lượng 451,5 Wh/kg, cao hơn đáng kể so với mức khoảng 200 Wh/kg của các cell pin lithium sắt phosphate (LFP) thương mại hiện nay dùng trên xe điện.

Ngoài hiệu suất, pin còn vượt qua bài kiểm tra xuyên đinh, một phép thử thường dùng để đánh giá độ an toàn của pin trong trường hợp bị tác động vật lý mạnh. Các nhà nghiên cứu cho rằng điều này cho thấy pin sở hữu mức độ an toàn nội tại cao.

Kết quả mới nhất tiếp tục nối dài cuộc đua pin thể rắn đang bùng nổ tại Trung Quốc. Hàng loạt doanh nghiệp và viện nghiên cứu nước này đang tăng tốc thương mại hóa công nghệ với mục tiêu vượt ngưỡng 500 Wh/kg.

Trước đó, Ganfeng Lithium cho biết mẫu pin thể rắn 400 Wh/kg của hãng đã vượt mốc 1.100 chu kỳ sạc và hoàn tất giai đoạn xác thực kỹ thuật, trong khi sản phẩm 500 Wh/kg dung lượng 10 Ah đã bước vào sản xuất quy mô nhỏ.

Đầu tháng 5, startup Trung Quốc Pure Lithium cũng tuyên bố pin thể rắn của họ vẫn hoạt động sau bài kiểm tra cắt trực tiếp và năng lực sản xuất hiện đạt khoảng 500 MWh mỗi năm.

Nhiều nhà cung cấp pin lớn của Trung Quốc hiện đặt mục tiêu thương mại hóa pin thể rắn trong giai đoạn 2026-2027. CATL từng tiết lộ đã thử nghiệm sản xuất pin thể rắn 500 Wh/kg, còn Sunwoda và Farasis Energy cũng công bố kế hoạch phát triển pin trong dải 400–500 Wh/kg.

Dù vậy, pin LFP hiện vẫn thống trị thị trường xe điện Trung Quốc. Theo dữ liệu từ China EV DataTracker, CATL tiếp tục dẫn đầu thị phần pin LFP với 19,53 GWh được lắp đặt trong kỳ gần nhất, tương đương 38,9% thị phần. BYD xếp thứ hai với 10,49 GWh và 20,9% thị phần.

Các doanh nghiệp khác như Gotion High tech, CALB, Eve Energy hay Rept Battero Energy cũng ghi nhận mức tăng trưởng mạnh, cho thấy cuộc cạnh tranh trong ngành pin xe điện Trung Quốc đang ngày càng khốc liệt, đặc biệt khi công nghệ pin thể rắn tiến gần hơn tới giai đoạn thương mại hóa quy mô lớn.

Theo CNC