Một nhóm nghiên cứu từ Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc vừa công bố bước đột phá trong công nghệ pin khi phát triển thành công pin natri-ion có khả năng ngăn chặn hoàn toàn hiện tượng mất kiểm soát nhiệt - một trong những rủi ro an toàn lớn nhất của hệ thống pin hiện nay.
Khác với các giải pháp truyền thống thường chỉ sử dụng phụ gia chống cháy, công nghệ mới kết hợp ổn định nhiệt, ổn định giao diện và cách ly vật lý thành một hệ thống bảo vệ đa lớp nhằm ngăn chặn sự cố ngay từ bên trong pin.
Theo cơ chế được nhóm nghiên cứu công bố, khi nhiệt độ bên trong pin vượt 150°C, chất điện giải sẽ chuyển từ trạng thái lỏng sang một lớp rào chắn rắn. Cách tiếp cận này không chỉ trì hoãn cháy mà dừng hoàn toàn quá trình lan rộng của sự cố.
Kết quả cho thấy không xuất hiện khói, lửa hay hiện tượng nổ khi thử nghiệm xuyên đinh và ngay cả khi nhiệt độ đạt tới 300°C. Điều này cho thấy các đường dẫn gây chạy nhiệt trong pin đã bị chặn hoàn toàn ngay cả trong điều kiện cực đoan. Đáng chú ý, cải tiến về an toàn không làm suy giảm hiệu năng pin.
Theo các thử nghiệm ban đầu trên xe tải hạng nặng, hệ thống pin natri-ion mới giúp giảm khoảng 15% mức tiêu thụ năng lượng trên mỗi km và tăng khoảng 20% quãng đường di chuyển trong điều kiện vận hành thực tế.
Về mặt thương mại, HiNa cho biết pin natri-ion có thể đạt mức chi phí tương đương pin lithium-ion vào khoảng năm 2027, và giá thành hai công nghệ có thể bắt đầu chồng lấn từ năm 2028 khi quy mô sản xuất tăng lên.
Song song với nghiên cứu này, các hãng xe Trung Quốc cũng đang thúc đẩy phát triển pin natri-ion. BAIC gần đây tiết lộ một mẫu pin có thể sạc đầy chỉ trong khoảng 11 phút, đồng thời hoạt động ổn định trong dải nhiệt từ -40°C đến 60°C và chịu được các điều kiện nhiệt độ cao khắc nghiệt.
Những bước tiến này cho thấy pin natri-ion đang dần tiến gần tới giai đoạn thương mại hóa, đồng thời có thể trở thành một hướng đi quan trọng giúp nâng cao mức độ an toàn và giảm chi phí cho ngành xe điện trong tương lai.
