Đột phá pin Lithium kim loại 25Ah: Mật độ năng lượng siêu cao, hoạt động ổn định ở -40°C

Theo tin từ IT ngày 11 tháng 8, báo Khoa học và Công nghệ đưa tin, nhóm nghiên cứu của nhà nghiên cứu Trần Trung Vĩ (Chen Zhongwei) thuộc Viện Vật lý Hóa học Đại Liên, Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc đã chế tạo thành công pin lithium kim loại dạng túi (soft-pack) cấp 25 Ah.

Qua kiểm định tại phòng thí nghiệm an toàn của Viện Tiêu chuẩn hóa Kỹ thuật Điện tử Trung Quốc, mật độ năng lượng của loại pin này ở tốc độ xả thấp đạt hơn 750Wh/kg & 1285Wh/L, thuộc phân khúc mật độ năng lượng cao trong các loại pin sơ cấp (primary battery). Tốc độ xả của pin có thể tăng gấp trăm lần, đạt mức xả dòng điện lớn trong thời gian ngắn 10C. Thành tựu này đánh dấu việc Trung Quốc đã bước vào hàng ngũ dẫn đầu quốc tế trong lĩnh vực pin sơ cấp công suất cao.

Pin lithium sơ cấp truyền thống tuy có thể lưu trữ điện năng trong nhiều năm nhưng lại thường "không đủ sức" vào những thời điểm quan trọng. Ví dụ, máy bay không người lái (drone) bất ngờ gặp nhiễu loạn cần phanh gấp để treo lơ lửng, robot cần bứt phá tức thì để vượt chướng ngại vật trên địa hình gồ ghề, tàu vũ trụ cần cú sốc dòng điện lớn trong vài giây để điều chỉnh tư thế, hay máy đo địa chấn ngoài trời phải túc trực nhiều năm ở vùng không người nhưng bắt buộc phải "dùng ngay khi kích hoạt" — yêu cầu chung của các kịch bản này đối với pin không chỉ là "độ bền" mà còn phải có "sức mạnh bùng nổ".

IT lưu ý rằng, công nghệ pin lithium kim loại dạng túi cấp 25 Ah đã nâng tốc độ xả lên gấp 100 lần, tức là ở tốc độ xả 1C, mật độ năng lượng của pin có thể đạt 656Wh/kg & 1130Wh/L.

Quan trọng hơn, trong phân khúc năng lượng này, hiệu suất tốc độ của pin đã đạt mức dẫn đầu quốc tế — có thể thực hiện xả dòng điện lớn trong thời gian ngắn 10C, công suất riêng ở nhiệt độ thường đạt 4487W/kg, đồng thời có khả năng xả liên tục 4C. Ngay cả trong điều kiện cực lạnh âm 40 độ C, mật độ năng lượng ở tốc độ 1C vẫn duy trì ở mức 447Wh/kg, tỷ lệ tự xả hàng năm dưới 1%, thực sự hiện thực hóa được đầu ra công suất cao trên nền tảng mật độ năng lượng cao.

Trần Trung Vĩ, Giám đốc Trung tâm Nghiên cứu Pin năng lượng thuộc Viện Vật lý Hóa học Đại Liên, Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc cho biết: "Nhóm nghiên cứu đã tạo ra đột phá từ nguồn vật liệu cực dương, thiết kế oxit entropy cao với dung lượng riêng vượt 430mAh/g, đồng thời xây dựng dây chuyền thử nghiệm quy mô 10 tấn/năm, thông suốt toàn bộ chuỗi từ vật liệu đến lõi pin. Loại pin này đã vượt qua kiểm định và chứng nhận của bên thứ ba, đang được đẩy nhanh quá trình xác thực trên drone, robot, thiết bị mô phỏng hàng không vũ trụ và các nút cảm biến ngoài trời. Thành tựu này sẽ tạo ra nguồn năng lượng 'dùng là mạnh' cho các thiết bị đặc chủng."