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
Tự động hóa cho quy trình mở: Tiêu chuẩn mới cho hệ sinh thái linh hoạt

Tự động hóa cho quy trình mở: Tiêu chuẩn mới cho hệ sinh thái linh hoạt

Kể từ lần đầu tiên được công bố bởi ExxonMobil tại Diễn đàn ARC năm 2016, sáng kiến Tự động hóa Quy trình mở (Open Process Autumation - OPA) đã không ngừng thu hút sự chú ý của cộng đồng công nghiệp toàn cầu. Giờ đây, sau nhiều năm phát triển, OPA đã đạt được một bước ngoặt mang tính chứng minh khi dự án "Ngọn hải đăng" của ExxonMobil chính thức đi vào vận hành, mở ra một tương lai mới cho các hệ thống điều khiển mở trong ngành sản xuất.
Acecook Việt Nam: Từ “vua mì ăn liền” đến tham vọng định hình hệ sinh thái ẩm thực

Acecook Việt Nam: Từ “vua mì ăn liền” đến tham vọng định hình hệ sinh thái ẩm thực

Từ một “ông lớn” trong ngành mì ăn liền với hơn 3 tỷ gói tiêu thụ mỗi năm, Acecook Việt Nam đang chuyển mình mạnh mẽ khi tuyên bố lấn sân sang ngành hàng gia vị, thực phẩm ăn liền và món ăn vặt. Không chỉ mở rộng danh mục sản phẩm, doanh nghiệp còn đặt mục tiêu xây dựng hệ sinh thái ẩm thực toàn diện và phát triển bền vững, khẳng định vai trò tiên phong trong “cuộc chơi” định hình thói quen tiêu dùng mới của người Việt.
Bộ Quốc phòng công bố danh mục 6 bài toán lớn về khoa học, công nghệ và chuyển đổi số năm 2025

Bộ Quốc phòng công bố danh mục 6 bài toán lớn về khoa học, công nghệ và chuyển đổi số năm 2025

Nhằm triển khai các Nghị quyết của Bộ Chính trị và Chính phủ về phát triển khoa học, công nghệ và chuyển đổi số quốc gia, Bộ Quốc phòng vừa công bố 6 bài toán lớn năm 2025, kêu gọi doanh nghiệp công nghệ số Việt Nam cùng tham gia giải quyết.
Làn sóng nông nghiệp thông minh với robot và mạng 5G

Làn sóng nông nghiệp thông minh với robot và mạng 5G

Một liên minh công nghệ tại Scotland đang thúc đẩy cuộc cách mạng nông nghiệp thông minh thông qua sự kết hợp giữa robot tiên tiến và mạng truyền thông 5G di động. Dự án này không chỉ hướng tới cải thiện năng suất và tính bền vững trong canh tác, mà còn giải quyết thách thức lâu dài về kết nối tại các vùng nông thôn - một rào cản lớn trong việc ứng dụng các công nghệ tiên tiến vào sản xuất nông nghiệp.
Trường THCS Giảng Võ triển khai mô hình “Lớp học số Google” từ năm học 2025-2026

Trường THCS Giảng Võ triển khai mô hình “Lớp học số Google” từ năm học 2025-2026

Trường trung học cơ sở Giảng Võ Hà Nội triển khai mô hình lớp học số Google từ 2025-2026, nâng cao chất lượng giáo dục và năng lực học sinh.
Hành trình khám phá Thị trấn Bohemian trong lòng núi lửa đầy đặc sắc cùng The Hidden Book 2025

Hành trình khám phá Thị trấn Bohemian trong lòng núi lửa đầy đặc sắc cùng The Hidden Book 2025

Hội chợ sách The Hidden Book 2025 mang trong mình sứ mệnh lan tỏa tình yêu đọc sách đầy cao cả, đã quay trở lại và hứa hẹn sẽ trở thành điểm đến cuối tuần không thể bỏ lỡ đối với những tâm hồn say mê chữ nghĩa.
Thị trường chứng khoán ngày 04/7: Bluechips giữ nhịp, dòng tiền thận trọng

Thị trường chứng khoán ngày 04/7: Bluechips giữ nhịp, dòng tiền thận trọng

Thị trường ngày 4/7 ghi nhận VN Index tăng nhẹ hơn 5 điểm nhờ lực kéo từ nhóm VN30, đặc biệt là cổ phiếu FPT và các ngân hàng lớn. Tuy nhiên, thanh khoản toàn thị trường trở lại quanh ngưỡng 20 nghìn tỷ đồng, cho thấy dòng tiền chưa thực sự nhập cuộc mạnh mẽ.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 5/7/2025: Tuổi Mão quý nhân phù trợ, tuổi Tuất sức khỏe giảm sút

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 5/7/2025: Tuổi Mão quý nhân phù trợ, tuổi Tuất sức khỏe giảm sút

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 5/7/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
Trí tuệ nhân tạo dẫn đầu cuộc cách mạng nhà máy thông minh

Trí tuệ nhân tạo dẫn đầu cuộc cách mạng nhà máy thông minh

Trong kỷ nguyên chuyển đổi số, trí tuệ nhân tạo (AI) không chỉ là một xu hướng công nghệ, mà đã trở thành yếu tố cốt lõi định hình lại ngành sản xuất toàn cầu. Mặc dù hơn 70% các dự án AI công nghiệp bị dừng lại sau giai đoạn thử nghiệm - theo một nghiên cứu của Diễn đàn Kinh tế Thế giới - những ví dụ thành công cho thấy AI có thể tích hợp hiệu quả và mang lại giá trị rõ ràng trong các nhà máy hiện đại.
Nhận định phiên giao dịch ngày 04/7: Cơ cấu danh mục, tránh mua đuổi

Nhận định phiên giao dịch ngày 04/7: Cơ cấu danh mục, tránh mua đuổi

Thị trường ngày 3/7 đánh dấu sự đứt mạch tăng liên tiếp của VN Index khi chỉ số quay đầu giảm điểm nhẹ trong bối cảnh thanh khoản tăng vọt. Trong khi lực bán gia tăng mạnh, khối ngoại lại bất ngờ mua ròng gần 2,3 nghìn tỷ đồng – tín hiệu trái chiều đáng chú ý. Trước những dấu hiệu chưa rõ ràng, trong phiên 4/7, nhà đầu tư nên tập trung cơ cấu danh mục và tránh mua đuổi.
Quảng cáo
moxa