Pin thể rắn là loại pin sử dụng điện cực rắn và chất điện phân, trái ngược với chất điện phân dạng lỏng hoặc gel polymer được sử dụng trong pin lithium-ion truyền thống. Chúng có mật độ năng lượng cao hơn, thời gian sạc nhanh hơn và độ an toàn được cải thiện so với pin truyền thống.
Pin thể rắn có sử dụng lithium không?
Có, hiện nay hầu hết các loại pin thể rắn hiện đang được phát triển đều sử dụng lithium làm thành phần chính.
Chắc chắn pin thể rắn có thể sử dụng nhiều vật liệu khác nhau làm chất điện phân, bao gồm cả lithium. Tuy nhiên, pin thể rắn cũng có thể sử dụng các vật liệu khác như natri, lưu huỳnh hoặc gốm làm chất điện phân.
Nói chung, việc lựa chọn vật liệu điện phân phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau như hiệu suất, độ an toàn, chi phí và tính sẵn có. Pin lithium thể rắn là công nghệ đầy hứa hẹn để lưu trữ năng lượng thế hệ tiếp theo do mật độ năng lượng cao, tuổi thọ dài và độ an toàn được nâng cao.
Pin thể rắn hoạt động như thế nào?
Pin thể rắn sử dụng chất điện phân rắn thay vì chất điện phân lỏng để truyền ion giữa các điện cực (cực dương và cực âm) của pin. Chất điện phân thường được làm bằng vật liệu gốm, thủy tinh hoặc polymer ổn định về mặt hóa học và dẫn điện.
Khi pin thể rắn được sạc, các electron được rút ra từ cực âm và vận chuyển qua chất điện phân rắn đến cực dương, tạo ra dòng điện. Khi pin cạn kiệt, dòng điện bị đảo ngược, các electron di chuyển từ cực dương sang cực âm.
Pin thể rắn có một số ưu điểm so với pin truyền thống. Chúng an toàn hơn vì chất điện phân rắn ít bị rò rỉ hoặc nổ hơn chất điện phân lỏng. Chúng cũng có mật độ năng lượng cao hơn, nghĩa là chúng có thể lưu trữ nhiều năng lượng hơn với thể tích nhỏ hơn.
Tuy nhiên, vẫn còn một số thách thức cần giải quyết với pin thể rắn, bao gồm chi phí sản xuất cao và công suất hạn chế. Nghiên cứu đang được tiến hành để phát triển các vật liệu điện phân rắn tốt hơn và cải thiện hiệu suất cũng như tuổi thọ của pin thể rắn.
Hiện nay có bao nhiêu hãng sản xuất pin thể rắn trên thị trường?
Có một số công ty hiện đang phát triển pin thể rắn:
1. Cảnh lượng tử:Một công ty khởi nghiệp được thành lập vào năm 2010 đã thu hút được đầu tư từ Volkswagen và Bill Gates. Họ tuyên bố đã phát triển được loại pin thể rắn có thể tăng phạm vi hoạt động của xe điện lên hơn 80%.
2.Toyota:Nhà sản xuất ô tô Nhật Bản đã nghiên cứu pin thể rắn trong vài năm và đặt mục tiêu đưa chúng vào sản xuất vào đầu những năm 2020.
3. Fisker:Một công ty khởi nghiệp về xe điện hạng sang đang hợp tác với các nhà nghiên cứu tại UCLA để phát triển pin thể rắn mà họ tuyên bố sẽ tăng đáng kể phạm vi hoạt động của xe.
4. BMW:Nhà sản xuất ô tô Đức cũng đang nghiên cứu pin thể rắn và hợp tác với Solid Power, một công ty khởi nghiệp có trụ sở tại Colorado, để phát triển chúng.
5. Samsung:Gã khổng lồ điện tử Hàn Quốc đang phát triển pin thể rắn để sử dụng cho điện thoại thông minh và các thiết bị điện tử khác.
Nếu pin thể rắn sẽ được ứng dụng để lưu trữ năng lượng mặt trời trong tương lai?
Pin thể rắn có tiềm năng cách mạng hóa việc lưu trữ năng lượng cho các ứng dụng năng lượng mặt trời. So với pin lithium-ion truyền thống, pin thể rắn cung cấp mật độ năng lượng cao hơn, thời gian sạc nhanh hơn và tăng độ an toàn. Việc sử dụng chúng trong các hệ thống lưu trữ năng lượng mặt trời có thể cải thiện hiệu quả tổng thể, giảm chi phí và giúp năng lượng tái tạo dễ tiếp cận hơn. Nghiên cứu và phát triển công nghệ pin thể rắn đang được tiến hành và có thể những loại pin này sẽ trở thành giải pháp chủ đạo cho việc lưu trữ năng lượng mặt trời trong tương lai. Nhưng hiện nay, pin thể rắn được thiết kế đặc biệt để ứng dụng cho xe điện.
Toyota đang phát triển pin thể rắn thông qua Prime Planet Energy & Solutions Inc., một liên doanh với Panasonic bắt đầu hoạt động vào tháng 4 năm 2020 và có khoảng 5.100 nhân viên, trong đó có 2.400 nhân viên tại một công ty con ở Trung Quốc nhưng hiện vẫn còn sản lượng khá hạn chế và hy vọng chia sẻ nhiều hơn vào năm 2025 khi thời điểm thích hợp.
Khi nào pin thể rắn sẽ có sẵn?
Chúng tôi không có quyền truy cập vào các tin tức và thông tin cập nhật mới nhất về tình trạng sẵn có của pin thể rắn. Tuy nhiên, một số công ty đang nỗ lực phát triển pin thể rắn và một số công ty đã thông báo rằng họ có kế hoạch tung ra thị trường loại pin này vào năm 2025 hoặc muộn hơn. Tuy nhiên, điều quan trọng cần lưu ý là mốc thời gian cung cấp pin thể rắn có thể khác nhau tùy thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau, chẳng hạn như thách thức công nghệ và sự chấp thuận theo quy định.
Thời gian đăng: Jun-03-2023