Công nghệ pin mới có thể khiến giá xe điện lao dốc trong vài năm tới

Tính kỵ nước được xem là một trong những rào cản lớn đối với việc phát triển các loại pin gốc nước an toàn, chi phí thấp và có tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong lưu trữ điện lưới và cung cấp năng lượng cho xe điện.

Các công nghệ mới nhằm giảm giá thành pin - vốn là thành phần rất đắt của xe điện.

Theo thông cáo báo chí của trường đại học, các thành phần chính của loại pin này rất phổ biến và không dễ cháy, làm cho chúng trở thành lựa chọn hấp dẫn hơn so với pin lithium-ion, vốn sử dụng các bộ phận đắt tiền và dễ cháy.

Để khắc phục vấn đề kỵ nước, nhóm nghiên cứu đã phát triển một vật liệu điện cực tương thích với chất điện phân gốc nước. Họ cho biết polyme oxy hóa khử hữu cơ mới của họ không chỉ cải thiện hiệu suất mà còn có khả năng tái chế, vốn là một thách thức lâu dài trong ngành công nghiệp pin.

Phó giáo sư Kouki Oka cho biết: “Bằng cách kết hợp khả năng lưu trữ điện tích cao với khả năng tái chế, chúng ta có thể mở ra những hướng đi mới cho nghiên cứu pin bền vững”.

Giải pháp mà nhóm các nhà nghiên cứu đưa ra bao gồm việc kết hợp các thành phần có thuộc tính phù hợp, trong đó p-dihydroxybenzene là một phân tử hữu cơ có khả năng lưu trữ điện tích cao. Thông qua phản ứng ngưng tụ, nhóm nghiên cứu đã “đưa” phân tử này vào polyamine - một hợp chất hòa tan trong nước nhờ mang điện tích dương, từ đó giải quyết vấn đề kỵ nước.

Pin gốc nước được xem là cách tốt nhất để giảm giá thành xe điện.

Hình ảnh minh họa kèm theo thông cáo báo chí cho thấy quy trình tuần hoàn từ sản xuất pin đến sử dụng và tái chế. Oka nhấn mạnh: “Nghiên cứu này cung cấp một chiến lược thiết kế để làm cho các phân tử oxy hóa khử kỵ nước tương thích với các hệ thống nước”.

Ngoài nhóm nghiên cứu tại Tohoku, các chuyên gia tại Hàn Quốc, Viện Công nghệ Massachusetts và nhiều nơi khác cũng đang phát triển các loại pin gốc nước cải tiến nhằm giảm giá thành. Theo Goldman Sachs, giá pin có thể giảm tới 50% vào năm tới nhờ vào hóa chất rẻ hơn, hiệu suất tốt hơn và khả năng tái chế cao hơn. Tính đến tháng 8, doanh số bán xe điện toàn cầu năm 2025 đã tăng 25% so với năm trước.

Các lựa chọn xe điện giá rẻ hơn cũng đang dần xuất hiện, như mẫu xe bán tải điện trị giá 30.000 USD (792 triệu đồng) của Ford dự kiến ra mắt trong những năm tới. Các dữ liệu cho thấy, mỗi chiếc xe điện thay thế một chiếc xe chạy bằng xăng có thể ngăn chặn hàng ngàn kilogram ô nhiễm không khí, góp phần vào nỗ lực giảm thiểu khí thải gây hiệu ứng nhà kính.

Việc cải tiến và đa dạng hóa pin xe điện cùng hệ thống lưu trữ điện lưới thông qua các giải pháp dựa trên nước sẽ củng cố quá trình chuyển đổi sang năng lượng sạch toàn cầu. “Bước tiếp theo của chúng tôi là đánh giá độ bền và các yếu tố hiệu suất khác để hiểu rõ tiềm năng đầy đủ của vật liệu này cho các ứng dụng thực tế”, Oka cho biết.