Tại sao sản xuất hàng loạt lại là rào cản cuối cùng đối với pin thể rắn

Pin thể rắn mang lại nhiều hứa hẹn quan trọng cho xe điện (EV) nhờ cung cấp mật độ năng lượng cao hơn, sạc nhanh hơn và an toàn cải thiện so với pin lithium-ion truyền thống. Công nghệ lithium-ion, hiện đang cung cấp năng lượng cho hầu hết các xe điện và thiết bị điện tử tiêu dùng, đang tiến gần đến giới hạn mật độ năng lượng của nó—khoảng 260 Wh/kg—đòi hỏi các bộ pin nặng hơn để có phạm vi hoạt động xa hơn và cần hệ thống làm mát để ngăn ngừa hiện tượng nhiệt độ tăng đột ngột. Ngược lại, pin thể rắn thay thế chất điện giải lỏng bằng các vật liệu rắn như gốm hoặc polymer, cho phép điện cực dày đặc hơn và có khả năng vượt qua mật độ năng lượng 400 Wh/kg với cực âm bằng kim loại lithium. Tuy nhiên, cấu trúc này cũng mang lại những thách thức như điện trở giao diện cao, căng thẳng cơ học trong quá trình sạc-xả, và sự hình thành dendrite, có thể gây ra chập mạch. Khác với chất điện giải lỏng có khả năng tự phục hồi khe hở điện cực, chất điện giải rắn đòi hỏi kỹ thuật sản xuất chính xác để duy trì giao diện ổn định. Rào cản chính để pin thể rắn được ứng dụng rộng rãi là việc mở rộng sản xuất đến quy mô công nghiệp cho ngành ô tô. Các nhà nghiên cứu Mihri Ozkan và Cengiz Ozkan từ Đại học California...