Theo Wonderful Engineering, người dùng cần sạc nhiều giờ, thậm chí sạc tới 10 tiếng mới có thể đầy pin xe điện. Ngay cả khi sử dụng công nghệ sạc nhanh, xe vẫn cần ít nhất 30 phút mới có thể hoàn thành một chu trình sạc cơ bản. Tuy nhiên, nếu sạc xe điện quá lâu, dù là ô tô điện giá thành cao hay các phương tiện khác thì xe vẫn có thể bị chai pin hoặc gây cháy nổ.

Được biết, hiệu suất của pin lithium-ion, sử dụng phần lớn trong xe điện hiện nay, được xác định dựa trên khả năng lưu trữ ion lithium vật liệu cực dương. Tuy nhiên, trong một nghiên cứu gần đây, Giáo sư Won Bae Kim tại Đại học Khoa học và Công nghệ Pohang (POSTECH) Hàn Quốc đã dẫn dắt một nhóm nghiên cứu và phát triển một vật liệu cực dương mới. Cụ thể, nó có thể giảm đáng kể thời gian sạc pin xe điện chỉ còn khoảng 6 phút.

Chìa khóa cho công nghệ này là việc sử dụng các tấm nano manganese ferrite được tổng hợp bằng phương pháp tiên tiến giúp cải thiện dung lượng pin và tốc độ sạc.

Kỹ thuật đột phá này đã tạo ra vật liệu mới cho cực dương của pin lithium-ion, giúp tăng dung lượng lưu trữ ion lên khoảng 1,5 lần so với giới hạn lý thuyết, từ đó giúp xe điện sạc nhanh chỉ trong 6 phút - hạn chế tình trạng phải sạc xe qua đêm.

Theo Scitechdaily, nghiên cứu này đã được công nhận đạt kết quả xuất sắc và được xuất bản trên tạp chí chuyên ngành. Được biết, trong nghiên cứu, nhóm nhà khoa học đến từ Hàn Quốc đã phát minh phương pháp mới để tổng hợp manganese ferrite làm vật liệu chế tạo cực dương. Đây là loại vật liệu có khả năng lưu trữ lithium-ion vượt trội và đặc tính sắt từ.

Đồng thời, các nhà khoa học đã tiến hành phản ứng thay thế điện hóa, xảy ra trong dung dịch manganese oxide (MnO2) cùng sắt, thu được hợp chất có oxit mangan bên trong và oxit sắt ở bên ngoài.

Nhóm nghiên cứu cũng tiếp tục sử dụng phương pháp thủy nhiệt để tạo ra các tấm manganese ferrite với độ dày nanomet. Phương pháp này giúp tăng cường khả năng lưu trữ số lượng lớn vượt trội các ion lithium.

Khả năng mở rộng diện tích bề mặt của vật liệu làm cực dương đã tạo điều kiện cho một lượng lớn ion lithium chuyển động đồng thời - từ đó giúp tăng cường tốc độ sạc của pin xe điện. Kết quả thử nghiệm của nhóm nghiên cứu cho thấy, chỉ cần 6 phút là hoàn thành chu trình sạc đầy pin cho một chiếc xe. Đặc biệt, công nghệ mới sẽ không làm suy giảm vòng đời sử dụng của pin.

Giáo sư Won Bae Kim, người đứng đầu công trình nghiên cứu cho biết: “Chúng tôi đã phát triển một phương pháp mới, khắc phục những hạn chế điện hóa của vật liệu cực dương thông thường, có khả năng giúp tăng độ bền của pin và giảm đáng kể thời gian sạc lại cho xe điện. Sự tiến bộ này phù hợp với nỗ lực của toàn cầu về hệ thống giao thông bền vững và hiệu quả - đưa con người tiến một bước gần hơn đến việc phổ biến xe điện vào cuộc sống hàng ngày của nhiều quốc gia trên thế giới”.

Ông cũng nhấn mạnh, nghiên cứu này của Hàn Quốc được hỗ trợ bởi các chương trình, tổ chức uy tín. Nó có các tác động tích cực cho lĩnh vực xe điện, đem đến nhiều bước nhảy vọt trong công nghệ và đóng góp những giải pháp tiềm năng cho quá trình theo đuổi năng lượng bền vững của thế giới.

Tham khảo Scitechdaily, Wonderful Engineering