CATL hé lộ bước tiến "thay đổi cuộc chơi" trong độ bền pin

Gã khổng lồ sản xuất pin CATL hé lộ bước tiến mới trong độ bền pin , kết hợp mật độ năng lượng tăng lên với tuổi thọ sử dụng được tăng gấp đôi so với các nguyên mẫu trước đây. LMB hứa hẹn nhiều ứng dụng đa dạng, nhưng vẫn còn một chặng đường dài phía trước trước khi chúng ta thấy chúng trên xe nâng.

Theo CATL , bước tiến mới này là một bước tiến lớn đúng hướng và gọi đây là "một bước tiến quan trọng hướng tới khả năng thương mại hóa cho các ứng dụng như xe điện và hàng không điện".

Tuy nhiên, LMB vẫn còn một chu kỳ nghiên cứu và phát triển dài phía trước, vì việc tìm kiếm sự cân bằng giữa mật độ năng lượng và tuổi thọ của chúng vẫn còn là một thách thức. Nếu mật độ năng lượng tăng, pin sẽ nhanh hỏng hơn, trong khi nếu kéo dài thời gian sử dụng, mật độ năng lượng sẽ giảm.

CATL cho biết nguyên mẫu mới nhất có tuổi thọ gấp đôi, lên đến 483 chu kỳ với mật độ năng lượng là 500 Wh/kg. Để tham khảo, con số này cao hơn mức chúng ta mong đợi từ pin thể rắn và gấp khoảng hai lần so với pin niken-mangan-coban hiện tại, thường dao động từ 200 đến 300 Wh/kg.

Sơ đồ minh họa cấu trúc và sự tiến triển của lớp SEI 

Chìa khóa cho bước đột phá này là việc sử dụng một chất điện phân lỏng khác với loại thường được sử dụng. CATL phát hiện ra rằng nguyên nhân chính khiến pin LMB hỏng là do chất điện phân bị tiêu thụ, lên tới 71% vào cuối vòng đời của pin, tích tụ trong pin dưới dạng "lithium chết". Công ty đã chuyển sang sử dụng muối lithium LiFSI, có độ dẫn điện và độ ổn định cao hơn, giúp kéo dài tuổi thọ của pin có mật độ năng lượng cao hơn.

Theo Ouyang Chuying, đồng chủ tịch bộ phận Nghiên cứu & Phát triển tại CATL, "Chúng tôi nhận thấy một cơ hội quý giá để thu hẹp khoảng cách giữa nghiên cứu hàn lâm và ứng dụng thực tế của nó trong pin thương mại. Những phát hiện của chúng tôi nhấn mạnh rằng mức tiêu thụ muối LiFSI và quan trọng hơn là nồng độ muối tổng thể là yếu tố cơ bản quyết định tuổi thọ của pin."

Những phát hiện của CATL cho thấy ngành nghiên cứu pin nên chú trọng hơn đến độ bền của chất điện phân. Một nghiên cứu khác được công bố vào tháng 1 năm 2025, dựa trên nghiên cứu về ứng dụng y tế của pin lithium-ion cải tiến, cho thấy chất điện phân có nồng độ cao là chìa khóa để kéo dài tuổi thọ của pin lithium-metal, loại pin có thể đạt 3.000 chu kỳ sạc-xả trong khi vẫn duy trì 80% dung lượng ban đầu.

Bước đột phá này chứng minh rằng lượng thời gian và tiền bạc khổng lồ đổ vào nghiên cứu pin (riêng CATL đã đầu tư khoảng 2,59 tỷ đô la vào R&D vào năm 2024) cuối cùng sẽ dẫn đến những đột phá đáng kể.

Nghiên cứu về LMB và pin thể rắn có mối liên hệ với nhau vì cả hai đều có chung đặc điểm và có thể hưởng lợi từ những cải tiến giống nhau, như đột phá gần đây của CATL liên quan đến chất điện phân, và cả hai đều có cùng mục tiêu là đạt được mật độ năng lượng cao hơn, độ an toàn của pin và tuổi thọ sử dụng dài hơn, tạo ra loại pin tốt hơn cho nhiều mục đích sử dụng, đặc biệt là xe nâng điện.