Công ty khởi nghiệp QuantumScape tin rằng loại bỏ cực dương có thể mang đến những cải tiến lớn cho xe điện. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều thách thức trước khi công nghệ này được thương mại hóa.
Pin lithium-ion có cấu tạo phức tạp với cực dương, cực âm, chất điện phân và bộ tách. QuantumScape đang phát triển pin lithium-metal thể rắn, nơi cực dương hình thành ngay trong quá trình sạc đầu tiên thay vì được sản xuất riêng. Điều này giúp giảm chi phí, đơn giản hóa quy trình sản xuất và tăng mật độ năng lượng.
Lợi ích vượt trội
Tăng phạm vi hoạt động: Xe điện có thể đạt 400-500 dặm mỗi lần sạc.
Giảm trọng lượng pin: Loại bỏ cực dương giúp pin nhỏ gọn và nhẹ hơn.
Tăng tuổi thọ: Hạn chế sự suy giảm dung lượng nhờ giảm phản ứng hóa học giữa cực dương và chất điện phân.
An toàn hơn: Bộ tách gốm giúp ngăn chặn sự phát triển của các nhánh dendrite, giảm nguy cơ cháy nổ.
Dù có tiềm năng lớn, công nghệ này gặp trở ngại trong việc kiểm soát dendrite—các sợi kim loại sắc nhọn có thể làm hỏng pin. QuantumScape sử dụng bộ tách trạng thái rắn bằng gốm để khắc phục vấn đề này.
Pin QSE-5 của QuantumScape đạt mật độ năng lượng 305 Wh/kg, nhỉnh hơn pin Tesla 4680 (272-296 Wh/kg) nhưng thấp hơn pin Solstice (450 Wh/kg). Công ty đã gửi “mẫu B” cho các nhà sản xuất ô tô thử nghiệm, trong đó có PowerCo SE, công ty con của Volkswagen.
PowerCo đã cấp phép công nghệ của QuantumScape và có kế hoạch sản xuất tới 80 GWh pin mỗi năm, đủ cho 1 triệu xe điện.
Hiện tại, chi phí sản xuất pin thể rắn cao hơn pin lithium-ion truyền thống, nhưng QuantumScape tin rằng khi công nghệ phát triển và sản xuất mở rộng, giá thành sẽ giảm và có thể cạnh tranh trong tương lai. (insideevs)
