Các nhà nghiên cứu cho biết, việc kéo dài tuổi thọ pin xe điện, giảm nhu cầu về các nguyên liệu thô quan trọng như lithium và niken, sẽ làm giảm lượng khí thải carbon của xe điện, mang lại lợi ích cho cả người tiêu dùng và môi trường.
Công trình này là một phần của sáng kiến PHOENIX do EU tài trợ. Dự án nhằm mục đích tạo ra những loại pin bền bỉ, tăng cường tính bền vững của xe điện, nhằm đạt mục tiêu không phát thải đối với ô tô mới bán ra vào năm 2035 của Liên minh châu Âu.
Dự án PHOENIX, hợp tác giữa các nhà khoa học từ Thụy Sĩ, Đức, Bỉ, Tây Ban Nha, Italia, nghiên cứu thiết kế hệ thống cảm biến bên trong pin. Hệ thống này sử dụng các cảm biến để phát hiện hiện tượng phồng vật lý, tạo bản đồ nhiệt bên trong, xác định các loại khí độc hại cụ thể, từ đó chẩn đoán các hư hỏng của pin.
Các dữ liệu này đóng vai trò như những cảnh báo sớm. Hệ thống PHOENIX cung cấp dữ liệu chi tiết hơn so với hệ thống quản lý pin (BMS) hiện tại, chủ yếu chỉ theo dõi các thông số an toàn cơ bản, như điện áp và nhiệt độ.
Khi “bộ não” của pin quyết định cần sửa chữa, quá trình tự chữa lành sẽ được kích hoạt. Nhóm nghiên cứu đang khám phá một số phương pháp, như áp dụng nhiệt mục tiêu để các liên kết hóa học có khả năng tự phục hồi lại. Một kỹ thuật khác, dùng xung từ trường phá vỡ các “dendrite”, mảnh kim loại phát triển có thể gây ra đoản mạch.
Ngoài việc kéo dài tuổi thọ, dự án còn hướng đến cải thiện hiệu suất. Nhóm nghiên cứu đang cố gắng phát triển pin thế hệ tiếp theo với mật độ năng lượng cao hơn. Họ đang thử nghiệm sử dụng silicon trong cực dương pin, có khả năng lưu trữ nhiều năng lượng hơn than chì thông thường.
Sáng kiến này đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của xe điện, giúp giảm phụ thuộc vào các nguyên liệu thô quan trọng như lithium và niken. Tuy nhiên, vẫn có một sự đánh đổi. Nhiều cảm biến hơn đồng nghĩa với chi phí cao hơn. Đó là lý do nhóm nghiên cứu đang nỗ lực tối ưu hóa công nghệ để đạt tính khả thi về mặt kinh tế.
Nếu thành công, công nghệ này có thể tăng gấp đôi tuổi thọ của pin xe điện, giúp xe điện trở nên đáng tin cậy hơn, giảm thiểu lãng phí pin và đẩy nhanh quá trình chuyển đổi sang các phương tiện giao thông sạch hơn.
