Đột phá trong công nghệ pin Sodium-ion: Duy trì được 80% mức dung lượng ban đầu sau 1.000 chu kỳ sạc

Khả năng vận hành cũng như công nghệ an toàn trên các phương tiện chạy điện đã có nhiều bước tiến vượt bậc trong vài năm trở lại đây, nhưng dường như công nghệ sản xuất pin vẫn chưa thể theo kịp sự phát triển này. Nói cách khác, pin chính là “điểm trũng” trong lĩnh vực công nghệ di động, mặc dù cũng đã được cải thiện tương đối nhiều trong những năm qua.

Chẳng hạn trên một chiếc xe điện, pin chính là một trong những bộ phận đắt đỏ nhất, nhưng tuổi thọ và độ bền lại chưa đáp ứng được kỳ vọng của đa số mọi người. Một đột phá mới được công bố liên quan đến công nghệ Sodium-ion (Na-ion) có thể giúp sản xuất ra những viên pin hiệu năng cao hơn, với chi phí rẻ hơn rất nhiều so với hiện nay.

Các nhà nghiên cứu tại Đại học bang Washington và Phòng thí nghiệm quốc gia Tây Bắc Thái Bình Dương (Hoa Kỳ) đã phát triển thành công một loại pin dựa trên phân tử Sodium (Natri), có thể hoạt động tốt như pin Li-ion (Lithium-ion), trong khi chi phí sản xuất lại rẻ hơn đáng kể, và có thể sử dụng được trên cả các thiết bị từ điện thoại thông minh đến xe hơi chạy điện.

Theo thử nghiệm của các nhà khoa học, loại pin Sodium-ion mới này có thể duy trì được hơn 80% mức dung lượng ban đầu sau 1.000 chu kỳ sạc - vượt trội so với đa số các loại pin phổ biến hiện nay. Nhược điểm duy nhất là pin Sodium-ion không có mật độ điện tốt như pin Li-ion, dẫn đến việc ở cùng mức dung dung lượng, pin Sodium-ion sẽ có kích thước lớn hơn.

Về cơ bản, pin Li-ion được sản xuất bằng các loại vật liệu quý hiếm như Lithium và Cobalt, dẫn đến chi phí tăng cao và gây tác động tiêu cực đến môi trường. Ngược lại, Sodium hay Natri lại là một trong những nguồn tài nguyên phong phú nhất trên Trái Đất. Khoảng 2,8% hành tinh được tạo thành từ nguyên tố hóa học này, trong khi con số tương tự với Cobalt là 0,0029% và Lithium thậm chí chỉ là 0,0007%, dẫn đến chi phí chế tạo sẽ giảm đáng kể.

Ngoài ra, còn có nhiều mối quan tâm về đạo đức xung quanh việc khai thác các vật liệu đất hiếm như Lithium và Cobalt. Diễn đàn kinh tế thế giới (World Economic Forum) gọi ngành khai thác Cobalt là một sự thất bại về nhân quyền, đồng thời gây tác động tiêu cực đến hệ sinh thái trên hành tinh. Các nhà sản xuất đương nhiên biết rõ điều này, nhưng họ khó có sự lựa chọn nào khác.

Như vậy, việc chuyển sang sử dụng một loại vật liệu phổ biến hơn như Sodium sẽ giúp giải quyết cùng lúc nhiều vấn đề đối với cả các nhà quản lý, doanh nghiệp sản xuất, và người tiêu dùng.

Đột phá trong công nghệ pin Sodium-ion tuy mới ở giai đoạn ban đầu và còn rất nhiều điều phải làm để có thể được đưa vào ứng dụng rộng rãi, nhưng nó mở ra triển vọng phát triển cho không chỉ lĩnh vực sản xuất pin mà còn là cả ngành công nghệ.