pin graphene

Graphene là vật liệu nano mỏng nhất và cứng nhất được biết đến trên thế giới. Nó có đặc điểm là điện trở suất cực thấp và di chuyển điện tử cực nhanh. Nó được mệnh danh là “vua vật liệu” thế hệ mới của thế kỷ 21. Pin graphene là một loại pin mới được phát triển bằng cách sử dụng các đặc tính của chuyển động con thoi nhanh và lớn của các ion lithium giữa bề mặt graphene và điện cực.

Hiện tại, mật độ năng lượng của pin lithium-ion ternary phổ biến là 180-200mAh/g, trong khi mật độ năng lượng của pin graphene polymer có thể vượt quá 600mAh/g. Nói cách khác, nếu pin trên Tesla P85 được thay thế bằng pin graphene có cùng trọng lượng, phạm vi hành trình của nó sẽ đạt khoảng 1500km, tức là gấp 3 lần so với ban đầu.

Ngoài mật độ năng lượng cao, tốc độ sạc của pin graphene nhanh hơn nhiều so với pin lithium-ion, có thể giải quyết hiệu quả vấn đề thời gian sạc lâu. Tuổi thọ của nó cũng rất dài, có thể đạt gấp đôi so với pin lithium-ion.

Pin graphene có hiệu suất vượt trội nhưng giá thành không cao mà thấp hơn 77% so với pin lithium-ion. Việc sử dụng pin graphene sẽ có thể giảm giá thành của xe điện một cách hiệu quả, từ đó nâng cao khả năng cạnh tranh trên thị trường.

Tuy nhiên, như chúng ta đã biết, vì lý do kỹ thuật, pin graphene tạm thời chưa thể được thương mại hóa. Tuy nhiên, tình trạng này có thể được cải thiện trong vòng vài năm tới, bởi vì đã có một số loại pin mới đang được phát triển và sẽ ra mắt bất cứ lúc nào. Sinh ra, thay đổi thế giới.

pin lithium-lưu huỳnh
Pin lithium-lưu huỳnh là một loại pin lithium-ion, sử dụng nguyên tố lưu huỳnh làm vật liệu điện cực dương của pin. Mật độ năng lượng lý thuyết của pin lithium-lưu huỳnh cao tới 1675mAh/g, cao hơn nhiều so với pin graphene.

Các nhà sản xuất pin thêm vật liệu graphene vào pin lithium-lưu huỳnh để cải thiện hiệu suất của chúng.

Vấn đề hiện tại mà pin lithium-lưu huỳnh gặp phải là lưu huỳnh sẽ hòa tan vào dung dịch điện phân để tạo thành sunfua và cực âm làm bằng lưu huỳnh sẽ cạn kiệt chỉ sau vài tuần khiến pin nhanh hỏng. Tuy nhiên, hiện tại, một số nhà sản xuất đã giải quyết vấn đề này bằng cách thêm vật liệu graphene vào pin lithium-lưu huỳnh để cố định cực âm lưu huỳnh và pin lithium-lưu huỳnh đã tiến một bước gần hơn đến việc sử dụng thực tế.

Pin hạt nhân đồng vị

Pin hạt nhân đồng vị không liên quan gì đến phản ứng hạt nhân (tổng hợp hạt nhân, phân hạch hạt nhân). Nó sử dụng sự phân rã của các đồng vị phóng xạ để tạo ra năng lượng. Đặc điểm lớn nhất của nó là tuổi thọ cao, có thể lên tới hơn mười năm, thậm chí hàng trăm năm. Trong giai đoạn này, pin hạt nhân đồng vị có thể liên tục giải phóng năng lượng điện mà không cần sạc.

Pin hạt nhân đồng vị lần đầu tiên được sử dụng trên tàu vũ trụ, sau đó được đưa vào lĩnh vực dân sự, cung cấp năng lượng cho máy tạo nhịp tim và tim nhân tạo.
Để áp dụng pin đồng vị hạt nhân cho xe điện, phải khắc phục hai vấn đề, một là công suất đầu ra thấp, hai là giá thành cao. Lấy pin hạt nhân SNAP-27A trên tàu vũ trụ Apollo làm ví dụ. Công suất đầu ra của nó chỉ là 63,5W và công suất đầu ra trong một ngày chưa đến 2kWh. Đối với xe điện, về cơ bản, đó là một giọt nước trong xô. Về chi phí, người ta nói rằng một pin hạt nhân đồng vị có công suất đầu ra 500mW đã được mua từ Nga với giá lên tới 30 triệu nhân dân tệ.

Một khi đạt được bước đột phá trong pin hạt nhân đồng vị, những chiếc ô tô trong tương lai sẽ không cần phải tiếp nhiên liệu nữa.
Rõ ràng, pin hạt nhân vẫn còn hơi khoa học viễn tưởng về xe điện, nhưng một khi vấn đề về công suất đầu ra và chi phí được giải quyết, xe điện sẽ không cần phải sạc suốt đời và chúng sẽ tiếp tục di chuyển trên đường. Trạm xăng và trạm sạc sẽ trở thành lịch sử. Pin hạt nhân đồng vị thực sự là một công nghệ của tương lai, và có lẽ nó sẽ thay thế tất cả các loại pin khác sau 50 năm nữa và trở thành một phần không thể thiếu trong cuộc sống của chúng ta.