Pin lithium-ion hiện là sản phẩm được sử dụng rộng rãi nhất trong lĩnh vực pin lithium-ion cung cấp năng lượng cho xe điện, nhưng nhiều trường đại học và tổ chức nghiên cứu khoa học vẫn đang khám phá các công nghệ pin tiềm năng hơn.
1. Chất liệu: điện cực lithium ống nano carbon
Cơ quan nghiên cứu: Viện Công nghệ Massachusetts
Điểm nổi bật: Viện Công nghệ Massachusetts đang sử dụng các ống nano carbon để phát triển vật liệu cực âm, có thể lưu trữ và giải phóng nhiều cation hơn so với pin lithium-ion thông thường, đồng thời mật độ năng lượng và lưu lượng điểm của nó gấp 10 lần so với các sản phẩm hiện có.
Thời gian đưa ra thị trường: trong vòng 5-10 năm

2. Chất liệu: vật liệu cực âm của pin lithium ion sắt photphat nano được làm bằng đồng
Cơ quan nghiên cứu: Đại học bang Colorado
Điểm nổi bật: Đại học Bang Colorado đã thay thế các điện cực than chì xốp và dẫn điện bằng dây đồng cực mỏng. Một mặt, đồng không nhạy cảm với nhiệt. Mặt khác, hiệu suất lưu trữ năng lượng của vật liệu này tốt hơn than chì hiện đang được sử dụng trong pin lithium-ion. Hơn nữa, hiệu suất sạc và xả cũng tốt hơn.
Thời điểm thị trường hóa: Tính khả thi của việc thương mại hóa đang được nghiên cứu.

3. Chất liệu: Pin Li-air
Tổ chức nghiên cứu: IbM
Điểm nổi bật: IbM cho biết vì pin lithium-không khí sử dụng điện cực carbon, các ion phản ứng với oxy mà không tiêu thụ môi trường điện phân nên loại pin này có thể tăng phạm vi lái xe lên rất nhiều và mục tiêu của nó là tăng phạm vi lái xe lên 500 dặm.
Thời gian đưa ra thị trường: trước năm 2020

4. Chất liệu: silicon lithium
Cơ quan nghiên cứu: Đại học Tây Bắc
Điểm nổi bật: Harold H. Kung của Đại học Tây Bắc Hoa Kỳ đang tìm cách thay thế điện cực carbon bằng điện cực silicon để tăng phạm vi lái xe của xe điện. Ông hy vọng sẽ phát triển các điện cực linh hoạt hơn để đáp ứng sự giãn nở và co lại của silicon, thứ sẽ giúp những loại khác hấp thụ và giải phóng các ion điện.

5. Chất liệu: Tụ bọt carbon
Cơ quan nghiên cứu: Đại học Công nghệ Michigan
Điểm nổi bật: Đại học Michigan đang nghiên cứu một công cụ lưu trữ năng lượng, bao gồm pin hóa học và tụ điện rắn có thể lưu trữ điện năng. Điện cực âm làm bằng bọt carbon có thể tăng mật độ năng lượng, pin và tụ điện sử dụng cực dương carbon không chỉ nhỏ hơn pin lithium Ion truyền thống mà còn có tuổi thọ chu kỳ mạnh hơn.

6. Chất liệu: pin lithium silicon polymer
Cơ quan nghiên cứu: Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Berkeley (Bộ Năng lượng Hoa Kỳ)
Điểm nổi bật: Các nhà khoa học tại Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Berkeley đang phát triển một loại pin có tên LithionSiliconpolymerbattery. Do sử dụng các điện cực polymer có cấu trúc đặc biệt thay vì điện cực silicon, hiệu suất lưu trữ năng lượng của nó tốt hơn so với pin lithium-ion thông thường.

7. Chất liệu: pin lithium-lưu huỳnh sợi nano carbon
Tổ chức nghiên cứu: Đại học Stanford
Điểm nổi bật: Các nhà khoa học tại Đại học Stanford tin rằng silicon có khả năng lưu trữ tốt hơn lithium. Mặc dù silicon hấp thụ các ion và có thể phóng to đáng kể và chặn đường dẫn điện của cực dương, các sợi nano làm từ vật liệu silicon có thể bảo vệ chống lại hiệu ứng này. Đồng thời, khả năng lưu trữ năng lượng của ống nano carbon được phủ lưu huỳnh gấp mười lần so với vật liệu pin lithium-ion thông thường.

8. Chất liệu: vật liệu composite mangan lithium / vật liệu composite carbon silicon
Tổ chức nghiên cứu: EnviaSystems
Điểm nổi bật: Enwei Systems đã phát triển cực âm dựa trên vật liệu mangan, có nhiều nguồn mangan, hiệu suất ổn định và chi phí thấp hơn so với vật liệu cực âm làm từ coban. Công ty tuyên bố rằng nghiên cứu này có thể cho phép xe điện đi được quãng đường 300 dặm.