Pin Lithium-metal của General Motors tăng gấp đôi hành trình ô tô chạy điện

Được phát triển trong mối quan hệ hợp tác giữa GM và SolidEnergy Systems (SES) – một công ty công nghệ có nguồn gốc từ học viện kĩ thuật MIT (Mỹ), các mẫu thử nghiệm ban đầu cho thấy pin Li-metal đạt mức lưu trữ dung lượng điện gấp đôi so với Lithium-ion phổ biến hiện nay.

Về kết cấu, pin Li-metal thay thế cực âm carbon bằng kim loại lithium, giúp giảm trọng lượng và nâng hiệu suất hoạt động. Thách thức lớn nhất mà các nhà nghiên cứu đang tìm cách khắc phục là việc điện trở tăng lên khiến muối hình thành trên điện cực, dễ dẫn việc đoản mạch hoặc tăng nhiệt.

Nhiều trở ngại kĩ thuật trên công nghệ pin mới đã được giải quyết triệt để. Một điển hình là việc pin Li-metal trước đây chỉ hoạt động ở nhiệt độ 80 độ C, tuy nhiên lớp phủ do SolidEnergy phát triển cho phép pin mới có thể hoạt đông ngay ở nhiệt độ bình thường.

Công ty này cũng phát triển thành công dung dịch điện dung với trở kháng thấp, không bắt lửa, hạn chế được tình trạng hình thành muối khi tiếp xúc với lithium ở dạng kim loại. Hiện nay, các mô hình thử nghiệm lithium-metal đang lưu được dung lượng điện tương đương pin lithium-ion, dù có kích thước chỉ bằng một nửa.

Theo GM, việc thu nhỏ pin đem tới nhiều lợi ích cho các nhà sản xuất. Xe điện có thể được bổ sung thêm pin để đạt khoảng hành trình gấp đôi mức hiện có. Nhà sản xuất cũng có thể giữ nguyên khoảng hành trình, nhưng bổ sung thêm nhiều công nghệ mới bởi kích thước pin mới nhỏ gọn chừa lại nhiều khoảng trống và giảm bớt trọng lượng.

Bên cạnh pin Li-metal, SolidEnergy cũng đã phát triển phần mềm quản lý pin dựa trên công nghệ trí tuệ nhân tạo để tối ưu hiệu năng và tính an toàn của các loại xe điện được trang bị pin mới.

GM đã đầu tư vào SolidEnergy từ năm 2015, đồng thời hợp tác chặt chẽ với công ty này. Bản thân đại gia ô tô Mỹ hiện cũng sở hữu ít nhất 49 bằng sáng chế liên quan tới công nghệ pin Li-metal, và cho biết đã thử nghiệm vận hành giả lập hơn 150.000 dặm với pin mới.

Theo lộ trình, GM và SolidEnergy sẽ thiết lập dây chuyền sản xuất tại Massachusetts, hướng tới sản xuất thử pin Li-metal mới vào năm 2023.

 Hoàng Linh