Các nhà khoa học Trung Quốc tìm ra cách kéo dài tuổi thọ pin lithium-ion

Mô tả phương pháp mới như “điều trị bệnh”, nhóm tiêm muối lithium hữu cơ vào pin để phục hồi số ion lithium mất đi, qua đó tăng đáng kể tuổi thọ. Quá trình này làm chu kỳ sạc từ 500 - 2.000 lần tăng lên đến 60.000 mà không cần tháo rời hay tái chế tốn kém.

Pin lithium-ion gồm 4 thành phần chính là cực dương, cực âm, bộ tách, chất điện phân chứa ion lithium. Trong thời gian sử dụng, ion lithium truyền năng lượng giữa hai cực. Theo thời gian, một số ion đóng thành cặn trở thành “lithium chết”, nồng độ ion lithium trong chất điện phân giảm dần khiến khả năng giữ điện tích sụt giảm. Khi dung lượng chỉ còn bằng 80% dung lượng ban đầu thì pin bị xem như đã hỏng.

Nhưng nhóm nghiên cứu xác định chỉ cần xử lý được thành phần bị trục trặc thì pin vẫn hoàn toàn có khả năng hồi sinh. Theo nhà khoa học Gao Yue: “Chúng tôi xem xét các nguyên tắc cơ bản của pin và sau nhiều lần thử nghiệm, chúng tôi nhận ra rằng chúng hỏng theo cách tương tự như cơ thể con người khi bị bệnh. Vậy tại sao không phát triển vật liệu bổ sung ion nhằm kéo dài tuổi thọ, giống cách điều trị bệnh?”.

Phương pháp mới là bước đột phá hứa hẹn cách mạng hóa ngành pin toàn cầu. Khi thế hệ xe điện (EV) đầu tiên của Trung Quốc sắp hết tuổi thọ sử dụng, lĩnh vực tái chế - xử lý pin của nước này bắt đầu phải chịu sức ép rất lớn. Dữ liệu từ Hiệp hội Kỹ sư ô tô Trung Quốc cho thấy trong năm 2023 có đến hơn 580.000 tấn pin EV bị thải loại. Cơ quan tư vấn ASKCI cảnh báo đến năm 2030 số pin thải loại có thể tăng lên 3,5 triệu tấn/năm. Nhà hóa học Yao Ruiqi (Đại học Sư phạm Đông Bắc) nhấn mạnh thị trường xe điện lớn nhất thế giới này cần chú trọng phát triển pin dung lượng cao và bền bỉ hơn. Ông cũng đánh giá việc kéo dài tuổi thọ pin không chỉ giúp người dùng giảm đáng kể chi phí thay thế mà còn góp phần khống chế chi phí vận hành lưới điện.

Trung Quốc là nước sản xuất pin lithium-ion hàng đầu thế giới, chiếm khoảng 70% sản lượng toàn cầu. Ngành pin tăng trưởng nhanh chóng đem lại vô số thách thức về môi trường, đồng thời làm sản sinh lĩnh vực tái chế pin thiếu sự quản lý chặt chẽ.