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
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 4/9/2025: Tuổi Thìn gặp rắc rối, tuổi Hợi xảy ra bất hòa

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 4/9/2025: Tuổi Thìn gặp rắc rối, tuổi Hợi xảy ra bất hòa

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 4/9/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
Hà Nội trong những ngày lịch sử: Rực rỡ, hào hùng và tràn đầy cảm xúc

Hà Nội trong những ngày lịch sử: Rực rỡ, hào hùng và tràn đầy cảm xúc

Đại lễ Quốc khánh 2/9 năm nay không chỉ để lại hình ảnh Thủ đô rợp cờ hoa, nhộn nhịp trong những ngày tháng lịch sử, mà còn khắc sâu trong lòng người dân cả nước ký ức khó quên. Dòng người từ 34 tỉnh, thành đổ về Hà Nội, tay vẫy cờ đỏ sao vàng, mắt ánh lên niềm tự hào, tạo nên bức tranh đẹp đẽ và thiêng liêng của tình yêu Tổ quốc.
Thị trường chứng khoán ngày 3/9: Thị trường giằng co, bất động sản, thép và dầu khí hút dòng tiền

Thị trường chứng khoán ngày 3/9: Thị trường giằng co, bất động sản, thép và dầu khí hút dòng tiền

Phiên 3/9 khép lại với trạng thái phân hóa nhưng nghiêng về xu hướng tăng điểm. Dù VN Index giảm nhẹ 0,05%, số mã tăng chiếm ưu thế và dòng tiền lớn vẫn tập trung mạnh vào nhóm ngân hàng, bất động sản, thép và dầu khí, cho thấy tâm lý nhà đầu tư vẫn lạc quan.
Hành trình 80 năm đóng góp của ngành KHCN qua góc nhìn nguyên Bộ trưởng Nguyễn Quân

Hành trình 80 năm đóng góp của ngành KHCN qua góc nhìn nguyên Bộ trưởng Nguyễn Quân

Nhân dịp kỷ niệm 80 năm Cách mạng Tháng Tám và Quốc khánh 2/9, Tạp chí Doanh nghiệp Việt Nam đã có cuộc trao đổi với TS. Nguyễn Quân, nguyên Bộ trưởng Bộ Khoa học và Công nghệ (KH&CN) về những đóng góp quan trọng của KH&CN trong suốt chặng đường xây dựng, bảo vệ và phát triển đất nước, đồng thời nhìn nhận về triển vọng tương lai của ngành.
Triển lãm thành tựu Đất nước tại Hà Nội: Kéo dài thời gian, mở rộng cơ hội lan tỏa

Triển lãm thành tựu Đất nước tại Hà Nội: Kéo dài thời gian, mở rộng cơ hội lan tỏa

Ngày 2/9/2025, Phó Thủ tướng Chính phủ Mai Văn Chính đã ký Công điện số 155/CĐ-TTg về việc gia hạn thời gian tổ chức Triển lãm thành tựu Đất nước nhân dịp 80 năm Quốc khánh đến hết ngày 15/9/2025. Việc gia hạn nhằm đáp ứng nhu cầu tham quan, trải nghiệm của Nhân dân, đồng thời phát huy hiệu quả tuyên truyền, lan tỏa tinh thần yêu nước và quảng bá hình ảnh Việt Nam đổi mới, hội nhập.
Nhận định phiên giao dịch ngày 3/9: VN-Index trước cơ hội thiết lập mốc cao mới

Nhận định phiên giao dịch ngày 3/9: VN-Index trước cơ hội thiết lập mốc cao mới

Tháng 8/2025 khép lại với diễn biến tích cực của thị trường chứng khoán khi VN-Index vượt đỉnh cũ và vốn hóa đạt gần 368 tỷ USD. Dù vậy, dấu hiệu bán ra để chốt lời ngắn hạn ở nhiều mã đang tạo áp lực cho thị trường trong ngắn hạn, buộc nhà đầu tư cần duy trì tỉ trọng hợp lý và ưu tiên cổ phiếu có nền tảng vững chắc.
AI công nghiệp: Doanh nghiệp đi nhanh, con người theo chưa kịp

AI công nghiệp: Doanh nghiệp đi nhanh, con người theo chưa kịp

Một nghiên cứu toàn cầu mới của nhà cung cấp phần mềm AI công nghiệp IFS cho thấy: Các công ty công nghiệp đang áp dụng AI với tốc độ nhanh hơn nhiều so với khả năng nhân viên nâng cao kỹ năng để theo kịp. Đây được gọi là “khoảng cách thực thi AI” khi tổ chức sẵn sàng triển khai công nghệ nhưng lực lượng lao động chưa được chuẩn bị đầy đủ.
Nhiều ưu đãi mới cho công nghiệp hỗ trợ có hiệu lực từ tháng 9

Nhiều ưu đãi mới cho công nghiệp hỗ trợ có hiệu lực từ tháng 9

Từ ngày 1/9/2025, bổ sung nhiều chính sách phát triển công nghiệp hỗ trợ; có thể góp vốn vào quỹ đầu tư khởi nghiệp sáng tạo,... là những chính sách mới có hiệu lực từ tháng 9/2025.
Kho vũ khí Việt Nam thu hút truyền thông quốc tế tại lễ Quốc khánh 80 năm

Kho vũ khí Việt Nam thu hút truyền thông quốc tế tại lễ Quốc khánh 80 năm

Lễ duyệt binh kỷ niệm 80 năm Cách mạng Tháng Tám và Quốc khánh 2/9 không chỉ là sự kiện chính trị - quân sự trọng đại trong nước, mà còn gây tiếng vang mạnh mẽ trên truyền thông quốc tế, đặc biệt với kho vũ khí hiện đại và buổi trình diễn quy mô chưa từng có.
Sun Group: Kiến tạo hệ sinh thái du lịch, đồng hành cùng đất nước phát triển bền vững

Sun Group: Kiến tạo hệ sinh thái du lịch, đồng hành cùng đất nước phát triển bền vững

Ngày 30/8, tại Hội nghị gặp mặt doanh nghiệp với chủ đề “80 năm doanh nghiệp đồng hành cùng đất nước” do Thủ tướng Chính phủ Phạm Minh Chính chủ trì, ông Đặng Minh Trường – Chủ tịch HĐQT Tập đoàn Sun Group đã chia sẻ những góc nhìn về vai trò của doanh nghiệp tư nhân trong phát triển kinh tế, đặc biệt là lĩnh vực du lịch.
song-gia-tri