Pin xe điện có thể được tái chế gần như vô hạn nhờ công nghệ mới của Mỹ

Một nhóm các nhà nghiên cứu tại Viện Bách khoa Worcester, Massachusetts (Mỹ) đã đạt được thành công đáng kể trong lĩnh vực xe điện, khi vừa cải thiện độ an toàn của pin, vừa nâng cao hiệu quả tái chế. Theo một bài báo gần đây từ Interesting Engineering, nhóm nghiên cứu đã thu hồi được lithium tinh khiết lên tới 99,79% từ các pin xe điện đã qua sử dụng, đồng thời đơn giản hóa thiết kế của pin thể rắn thế hệ mới.

Thành tích mà các nhà khoa học Mỹ đạt được là vô cùng ấn tượng.

Khi mà chất thải từ pin xe điện ngày càng gia tăng và việc khai thác lithium mới gây ra nhiều tác động tiêu cực đến môi trường, bao gồm nước thải độc hại và điều kiện lao động không an toàn, đột phá này mở ra hướng đi mới cho việc duy trì chu trình sử dụng các vật liệu quý giá, giảm chi phí và hạn chế ô nhiễm.

Dưới sự dẫn dắt của Giáo sư Yan Wang, nhóm nghiên cứu đã tập trung vào việc cải thiện độ ổn định của pin thể rắn - loại pin được coi là an toàn và mạnh mẽ hơn so với pin lithium-ion truyền thống. Họ đã phát triển một phương pháp “pha tạp” vật liệu lithium-indium clorua với sắt, giúp pin thể rắn hoạt động ổn định mà không cần các lớp bảo vệ phức tạp. Kết quả cho thấy, các cell pin có thể duy trì 80% dung lượng sau hơn 300 chu kỳ sạc, đánh dấu một bước tiến quan trọng trong lĩnh vực này.

Ngoài ra, nhóm nghiên cứu cũng đã giải quyết vấn đề chất thải bằng cách sử dụng phản ứng hóa học với axeton để chuyển đổi các cực dương kim loại lithium đã qua sử dụng thành lithium cacbonat tinh khiết gần như 100%. Lithium siêu tinh khiết này có thể được tái sử dụng trực tiếp trong các pin mới. Họ cũng chế tạo thành công catốt mới từ vật liệu thu hồi, với hiệu suất tương đương pin thương mại.

Điều này giúp mở ra tương lai những chiếc xe điện có giá rẻ bất ngờ.

Việc duy trì chu trình sử dụng lithium không chỉ giảm nhu cầu khai thác mới mà còn giảm thiểu nguy cơ ô nhiễm từ kim loại nặng. Điều này có thể giúp giảm chi phí sản xuất xe điện và lưu trữ năng lượng quy mô lớn, từ đó khuyến khích nhiều người chuyển sang sử dụng xe điện hơn, góp phần cải thiện chất lượng không khí và giảm ô nhiễm.

Khám phá này hứa hẹn sẽ mở ra cơ hội cho những loại pin xe điện an toàn hơn, mạnh mẽ hơn và bền vững hơn trong tương lai. Mặc dù hiện tại vẫn đang trong giai đoạn nghiên cứu, quy trình này được thiết kế để có thể mở rộng quy mô, tạo điều kiện cho ứng dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp.