acecook

Pin kim loại mềm mô phỏng sinh học giúp xe điện chạy được hơn 800km sau mỗi lần sạc

Công nghiệp năng lượng
13/06/2025 14:43
Một đột phá về natri-lithium thể kim loại mềm vừa ra đời, có thể tồn tại lâu hơn lithium-ion hứa hẹn một cuộc cách mạng hóa cho điện thoại, xe điện trong tương lai.
aa
Điểm khác biệt của pin thể rắn cho xe điện Pin EV sắt - natri cung cấp 7.000 chu kỳ, tuổi thọ 20 năm Công nghệ mới giúp pin EV tăng 500% tốc độ sạc trong điều kiện nhiệt độ đóng băng

Các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ Georgia đã phát triển một kết hợp kim loại mới có thể thay đổi tương lai của pin thể rắn. Bằng cách pha trộn lithium với một nguyên tố mềm, là natri, nhóm nghiên cứu đã tìm ra cách giảm đáng kể áp suất cần thiết để những loại pin này hoạt động.

Sự đổi mới này có thể tạo ra nguồn năng lượng nhẹ hơn, bền hơn cho mọi thứ, từ điện thoại thông minh đến xe điện.

Những phát hiện này được công bố bởi phòng thí nghiệm của Matthew McDowell, giáo sư tại Khoa Kỹ thuật Cơ khí và Khoa Khoa học và Kỹ thuật Vật liệu thuộc Viện Công nghệ Georgia. Nhóm của ông cũng đã nộp đơn xin cấp bằng sáng chế cho phát minh đột phá này.

Pin kim loại mềm mô phỏng sinh học giúp xe điện chạy được hơn 800km sau mỗi lần sạc
Sun Geun Yoon làm việc bên trong hộp đựng găng tay tại phòng thí nghiệm của McDowell, xử lý các vật liệu kim loại mềm được sử dụng trong pin thể rắn mới. Ảnh: Interesting Engineering

Vấn đề áp suất trong công nghệ trạng thái rắn

Pin thể rắn hứa hẹn mật độ năng lượng cao hơn và an toàn hơn pin lithium-ion. Pin sử dụng chất điện phân rắn thay vì chất lỏng dễ cháy, giúp pin hoạt động ổn định hơn.

Tuy nhiên, pin thể rắn thường đòi hỏi áp suất cao để hoạt động. Các tấm kim loại cần thiết để tạo áp suất thường nặng hơn và cồng kềnh hơn bản thân pin. Điều này khiến pin quá nặng và cồng kềnh.

Thách thức đó đã khiến pin thể rắn chưa được sử dụng rộng rãi, mặc dù đã trải qua nhiều năm nghiên cứu và quảng cáo rầm rộ.

Tại sao lại là natri?

Nhóm nghiên cứu do nhà khoa học nghiên cứu Sun Geun Yoon của Georgia Tech dẫn đầu đã phát hiện ra rằng việc thêm natri vào lithium sẽ làm thay đổi cục diện. Natri không hoạt động trong quá trình điện hóa của pin, nhưng độ mềm của nó đóng vai trò quan trọng.

McDowell cho biết, việc bổ sung kim loại natri là bước đột phá. “Điều này có vẻ trái ngược với trực giác vì natri không hoạt động trong hệ thống pin, nhưng nó rất mềm, giúp cải thiện hiệu suất của lithium”, ông nói.

Các nhà nghiên cứu nhận thấy natri hoạt động giống như một pha có thể biến dạng, điều chỉnh theo những thay đổi về cấu trúc trong quá trình sử dụng pin.

Độ mềm của natri không phải là cường điệu. Trong điều kiện được kiểm soát, người ta có thể ấn ngón tay đeo găng vào kim loại và để lại dấu vết trên bề mặt. Khi kết hợp với lithium, natri dễ dàng biến dạng dưới áp suất thấp hơn, giữ tiếp xúc tốt hơn với chất điện phân rắn. Điều này cải thiện hiệu suất pin tổng thể.

Để hiểu lý do tại sao pin natri-lithium hoạt động tốt hơn, nhóm nghiên cứu đã sử dụng khái niệm về hình thái học - cấu trúc sinh học tiến hóa dựa trên các điều kiện cục bộ. Sự hình thành hình thái rất hiếm trong khoa học vật liệu, nhưng sự tương tác giữa natri và lithium tuân theo mô hình này.

Nhóm của McDowell đã phát triển khái niệm này trong trong một số dự án khác và trong các trường đại học. Họ đã chứng minh sự vượt trội của loại pin mới, giúp điện thoại có tuổi thọ dài hơn, hoặc xe điện có khả năng đi được 500 dặm (khoảng 804km) chỉ với một lần sạc.

Mặc dù vẫn còn nhiều thách thức trước khi thương mại hóa, nhóm của McDowell vẫn tiếp tục thử nghiệm các vật liệu mới. Mục tiêu của họ là đưa pin thể rắn cạnh tranh với pin tiêu chuẩn lithium-ion trên thị trường. Nếu thành công, sự thay đổi này có thể đánh dấu bước nhảy vọt lớn trong công nghệ pin.

Theo Interesting Engineering

Tudonghoangaynay.vn
mca
Tin bài khác
Lê Hoàng Robotics và bước đi chiến lược trong kỷ nguyên Robot AI tại Việt Nam

Lê Hoàng Robotics và bước đi chiến lược trong kỷ nguyên Robot AI tại Việt Nam

Khi tự động hóa thông minh đang trở thành nhịp thở của kinh tế toàn cầu, Lê Hoàng Robotics nổi lên như một điểm sáng trong hành trình đưa công nghệ robot trí tuệ nhân tạo (robot AI) về gần hơn với đời sống và sản xuất tại Việt Nam. Một chiến lược định vị rõ ràng, một hệ sinh thái hợp tác đẳng cấp và một tầm nhìn hướng đến tương lai tự động hóa toàn diện.
PV Power: Kết quả kinh doanh ấn tượng, tăng tốc hoàn thiện hai dự án điện trọng điểm

PV Power: Kết quả kinh doanh ấn tượng, tăng tốc hoàn thiện hai dự án điện trọng điểm

Không chỉ ghi nhận kết quả kinh doanh tích cực trong nửa đầu năm 2025, PV Power còn tăng tốc hoàn thiện hai dự án điện trọng điểm trong năm. Sự kết hợp giữa nền tảng truyền thống và tầm nhìn năng lượng sạch đang tạo nên một hình ảnh mới cho doanh nghiệp điện lực lớn của Việt Nam.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 19/7/2025: Tuổi Tuất tiến triển suôn sẻ, tuổi Ngọ bị kẻ xấu phá hoại

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 19/7/2025: Tuổi Tuất tiến triển suôn sẻ, tuổi Ngọ bị kẻ xấu phá hoại

Những bí ẩn của khoa học đời sống là "món ăn" tinh thần không thể thiếu trong cuộc sống của con người. Tử vi vòng quay công nghệ xem tử vi 12 con giáp ngày 19/7/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
Acecook Việt Nam vào Top 50 Doanh nghiệp phát triển bền vững tiêu biểu 2025

Acecook Việt Nam vào Top 50 Doanh nghiệp phát triển bền vững tiêu biểu 2025

Công ty Cổ phần Acecook Việt Nam vào "Top 50 Doanh nghiệp phát triển bền vững tiêu biểu Việt Nam 2025" - Corporate Sustainability Awards 2025 (CSA 2025) do Tạp chí Nhịp cầu Đầu Tư tổ chức bình chọn, với hai hạng mục nổi bật: Hoạt động CSR tiêu biểu và Quản lý tài nguyên bền vững.
Thị trường chứng khoán ngày 18/7: Áp lực chốt lời giữa phiên không ngăn được VN Index áp sát mốc 1.500 điểm

Thị trường chứng khoán ngày 18/7: Áp lực chốt lời giữa phiên không ngăn được VN Index áp sát mốc 1.500 điểm

Mặc dù gặp phải áp lực chốt lời mạnh giữa phiên, VN Index vẫn kết thúc ngày 18/7 trong sắc xanh với mức tăng 0,49%, đạt 1.497,28 điểm. Thanh khoản duy trì ở mức cao, đặc biệt là sự tích cực của nhóm bất động sản và chứng khoán, trong khi khối ngoại vẫn bán ròng trên một số cổ phiếu trụ cột.
[E-Magazine] ISO 50001: Chuẩn mực toàn cầu cho quản lý năng lượng thông minh

[E-Magazine] ISO 50001: Chuẩn mực toàn cầu cho quản lý năng lượng thông minh

Trong một thế giới đang bước vào thời kỳ hậu tăng trưởng, nơi mà hiệu quả và trách nhiệm môi trường trở thành thước đo năng lực cạnh tranh quốc gia và doanh nghiệp, quản lý năng lượng không còn là lựa chọn mang tính hình thức mà đã trở thành một đòi hỏi sống còn. ISO 50001 - một chuẩn mực quốc tế về hệ thống quản lý năng lượng bài bản, khoa học và có thể đo lường - đang đóng vai trò như một “cửa ngõ kỹ thuật” giúp các tổ chức kiểm soát tiêu hao năng lượng, tiết giảm chi phí và nâng cao hiệu quả môi trường.
Ngân hàng MSB huy động thành công hơn 8.000 tỷ đồng từ trái phiếu

Ngân hàng MSB huy động thành công hơn 8.000 tỷ đồng từ trái phiếu

Ngân hàng MSB vừa chào bán thành công lô trái phiếu thứ 7 kể từ đầu năm 2025, nâng tổng giá trị phát hành trái phiếu hơn 8.000 tỷ đồng với kỳ hạn từ 3 đến 5 năm có lãi suất cao nhất 6,2%/năm.
Đại học Bách khoa Hà Nội công bố bảng quy đổi điểm chuẩn và dự báo điểm trúng tuyển 2025

Đại học Bách khoa Hà Nội công bố bảng quy đổi điểm chuẩn và dự báo điểm trúng tuyển 2025

Năm 2025, thí sinh đăng ký vào Đại học Bách khoa Hà Nội cần lưu ý độ lệch điểm giữa các tổ hợp và phương thức xét tuyển. Điểm chuẩn sẽ được quy đổi tương đương giữa ba phương thức: thi tốt nghiệp THPT, Đánh giá tư duy và xét tuyển tài năng. Tổ hợp kỹ thuật sẽ được cộng 0,5 điểm khi xét cùng chương trình với tổ hợp khác.
Hòa Phát báo lãi "khủng", kiến tạo dấu ấn mạnh mẽ trên thị trường thép

Hòa Phát báo lãi "khủng", kiến tạo dấu ấn mạnh mẽ trên thị trường thép

Tập đoàn Hòa Phát ghi nhận hiệu quả kinh doanh ấn tượng trong quý II/2025, với doanh thu đạt trên 36.000 tỷ đồng và lợi nhuận sau thuế lúc đạt xấp xỉ 4.300 tỷ đồng, mức cao nhất trong vòng ba năm qua.
Chính phủ đặt mục tiêu tăng trưởng GDP năm 2025 từ 8,3-8,5%, phấn đấu đạt 10% vào năm 2026

Chính phủ đặt mục tiêu tăng trưởng GDP năm 2025 từ 8,3-8,5%, phấn đấu đạt 10% vào năm 2026

Chính phủ đặt mục tiêu tăng trưởng GDP năm 2025 đạt 8,3-8,5%, tạo nền tảng cho giai đoạn phát triển bứt phá 2026-2030. Các địa phương đầu tàu như Hà Nội, TP.HCM, Quảng Ninh, Thái Nguyên cùng doanh nghiệp nhà nước được giao nhiệm vụ nâng chỉ tiêu tăng trưởng.
Quảng cáo
moxa