CATL đưa pin Qilin thể ngưng tụ tiến gần mục tiêu pin thể rắn
CATL tuyên bố pin Qilin thể ngưng tụ đạt nhiều lợi ích giống pin thể rắn. Công nghệ này không dùng chất điện phân rắn dạng gốm, mà dựa trên chất điện phân ở trạng thái ngưng tụ, có tính chất gần với gel polymer độ nhớt cao.
Theo các thông số được công bố, cell pin Qilin thể ngưng tụ đạt mật độ năng lượng 350 Wh/kg và 760 Wh/lít. Đây là mức cao hơn đáng kể so với nhiều cell lithium-ion thương mại hiện nay, đồng thời mở ra khả năng thiết kế bộ pin nhỏ hơn, nhẹ hơn hoặc tăng tầm hoạt động mà không cần mở rộng kích thước xe.
Điểm then chốt nằm ở cách CATL xử lý chất điện phân. Trong pin lithium-ion phổ biến, chất điện phân lỏng giúp ion lithium di chuyển giữa hai điện cực nhưng cũng là thành phần dễ cháy khi cell bị đâm thủng hoặc hư hại. Với pin Qilin thể ngưng tụ, chất điện phân được đưa vào dây chuyền ở dạng lỏng, sau đó chuyển thành mạng gel polymer khi cell đã được niêm kín, giúp hạn chế rò rỉ và giảm nguy cơ lan truyền bên trong cell khi có sự cố.
Để đạt mức 350 Wh/kg, CATL kết hợp cực dương hàm lượng nickel cao với cực âm silicon-carbon có độ giãn nở thấp. Cực dương được hỗ trợ bằng các kỹ thuật ổn định cấu trúc, gồm pha tạp entropy cao, lớp phủ bảo vệ bề mặt và các liên kết nano giúp hạt vật liệu chịu tốt hơn chu kỳ sạc xả. Ở cực âm, silicon giúp tăng khả năng lưu trữ ion lithium, nhưng vật liệu này thường trương nở mạnh; CATL cho biết hãng đã kiểm soát hiện tượng này ở cả cấp độ hạt và toàn bộ điện cực.
Hệ thống an toàn cũng được tăng cường bằng bộ thu dòng composite có thể hoạt động như cầu chì khi xảy ra bất thường, cùng vỏ hợp kim titan cấp hàng không giúp giảm độ dày và trọng lượng so với vỏ nhôm truyền thống. CATL cho biết nền tảng công nghệ liên quan đã được kiểm chứng trong chương trình hàng không với máy bay 4 tấn, trong khi hãng cũng thúc đẩy pin natri-ion Naxtra cho xe điện giá thấp và môi trường lạnh sâu. Nếu các thông số này được thương mại hóa ở quy mô lớn, pin thể ngưng tụ có thể rút ngắn đáng kể khoảng cách giữa lithium-ion hiện tại và pin thể rắn thế hệ mới.