Công nghệ mới giúp “hồi sinh” pin lithium-ion cạn kiệt, mở ra bước tiến lớn trong tái chế pin xe điện
Một nhóm các nhà khoa học Trung Quốc vừa phát triển thành công phương pháp “hồi sinh” pin lithium-ion đã cạn kiệt, mở ra cơ hội kéo dài vòng đời pin, giảm đáng kể lượng rác thải điện tử và phụ thuộc vào khai thác tài nguyên mới.
Phát minh đột phá từ trí tuệ nhân tạo
Theo Giáo sư Chenguang Liu tại Đại học Giao thông Tây An – Liverpool, nghiên cứu mới này là “đầy hứa hẹn”, dù vẫn còn một số thách thức như độ tương thích hóa học đa dạng và kiểm định an toàn cho pin đã được phục hồi.
Cụ thể, nhóm nghiên cứu do nhà hóa học Yue Gao từ Đại học Phục Đán đứng đầu đã sử dụng một mô hình AI huấn luyện chuyên sâu để tìm kiếm các phân tử có khả năng phục hồi pin:
-
Dựa vào dữ liệu hóa học và điện hóa học, AI đã đề xuất ra ba ứng viên, trong đó muối lithium trifluoromethanesulfinate (LiSO₂CF₃) cho kết quả tối ưu.
-
Muối này được hòa tan vào dung dịch điện phân – môi trường vận chuyển ion giữa hai cực của pin – tương tự như “truyền dịch” cho pin đã yếu.
-
Kết quả: tuổi thọ của pin lithium iron phosphate (LFP) – thường được dùng trong xe điện – được kéo dài đáng kể.
Ứng dụng vào ngành xe điện và lưu trữ năng lượng
Pin LFP thường có khả năng sạc – xả khoảng 2.000 chu kỳ trước khi bị xem là “chết”. Việc kéo dài vòng đời loại pin này không chỉ giúp giảm chi phí sản xuất xe điện mà còn giảm nhu cầu khai thác nguyên liệu thô như lithium, cobalt hay niken.
Công nghệ phục hồi pin còn có tiềm năng ứng dụng trong các hệ thống lưu trữ năng lượng tái tạo như điện mặt trời, điện gió – lĩnh vực đang phát triển mạnh trên toàn cầu.
Sự cấp thiết từ lượng rác thải pin ngày càng tăng
Theo Chương trình Phát triển Liên Hợp Quốc (UNDP), khối lượng pin lithium-ion cần xử lý toàn cầu có thể tăng từ 900.000 tấn vào năm 2025 lên đến 20,5 triệu tấn vào năm 2040.
Riêng tại Trung Quốc – thị trường xe điện lớn nhất thế giới – Hiệp hội Công nghệ Tiết kiệm Năng lượng Điện tử ước tính đến năm 2028, lượng pin xe đã qua sử dụng có thể vượt 4 triệu tấn mỗi năm. Điều này đang gây áp lực lớn cho hệ thống tái chế pin hiện tại.
Góc nhìn chuyên gia: “Cách mạng hóa ngành pin”
Theo Giáo sư Jiangong Zhu tại Đại học Đồng Tế (Thượng Hải), công trình này “mang tính cách mạng” khi đưa ra phương pháp tái sử dụng pin đã hết vòng đời – điều trước đây gần như không thể thực hiện hiệu quả.
Cùng với những nghiên cứu trước đó như công bố của Đại học Colorado Boulder (Mỹ) về cơ chế tự xả của pin lithium-ion, giới khoa học toàn cầu đang tập trung giải bài toán hiệu suất – tuổi thọ – rác thải trong ngành năng lượng điện hóa.
Tương lai của xe điện bền vững hơn
Việc “hồi sinh” pin lithium không chỉ là bước tiến công nghệ mà còn góp phần hiện thực hóa mục tiêu xe điện bền vững, phát triển năng lượng sạch và bảo vệ môi trường.
Người tiêu dùng trong tương lai có thể kỳ vọng sở hữu những chiếc xe điện có tuổi thọ pin dài hơn, phạm vi hoạt động xa hơn, và ít tác động đến môi trường hơn.
