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
AI và ROI Carbon: Đòn bẩy công nghệ cho một tương lai bền vững

AI và ROI Carbon: Đòn bẩy công nghệ cho một tương lai bền vững

Trong nỗ lực toàn cầu nhằm đối phó với biến đổi khí hậu, một chỉ số mới đang thu hút sự quan tâm từ các doanh nghiệp và nhà hoạch định chính sách: lợi tức đầu tư carbon (Carbon ROI). Đây là thước đo cho hiệu quả của các giải pháp trong việc cắt giảm khí thải CO₂ so với lượng phát thải tạo ra từ chính quá trình vận hành giải pháp đó. Đặc biệt, AI đang nổi lên như một công cụ đột phá, khi nhiều mô hình có thể đạt tỉ lệ ROI carbon lên đến 1:500 - tức là một tấn CO₂ thải ra khi chạy AI có thể giúp giảm đến 500 tấn CO₂ khác.
Nhận định phiên giao dịch ngày 25/7: VN Index hướng vùng đỉnh mới nhưng cần "giữ kỷ luật" giao dịch

Nhận định phiên giao dịch ngày 25/7: VN Index hướng vùng đỉnh mới nhưng cần "giữ kỷ luật" giao dịch

Với thanh khoản duy trì ở mức cao – đạt hơn 36,8 nghìn tỷ đồng, cùng diễn biến kỹ thuật tích cực trên các chỉ báo trung – dài hạn, thị trường đang có nhiều cơ hội chinh phục các vùng giá cao hơn. Tuy nhiên, các dấu hiệu “vùng đỉnh ngắn hạn” và tâm lý hưng phấn quá mức đang dần xuất hiện, đặt ra yêu cầu thận trọng cho nhà đầu tư trong phiên tới.
Cơ hội kinh tế 130 tỷ USD: ASEAN cần bứt tốc trong cuộc đua 5G - AI

Cơ hội kinh tế 130 tỷ USD: ASEAN cần bứt tốc trong cuộc đua 5G - AI

Báo cáo của Trường Chính sách Công Lý Quang Diệu công bố ngày 22/7 đã chỉ ra rằng ASEAN cần sự phối hợp chiến lược, hành động nhanh để tận dụng hiệu quả sự hội tụ 5G - AI. Các chính phủ cần nhìn nhận 5G như một hạ tầng chiến lược cho AI, chứ không đơn thuần là nâng cấp viễn thông.
Vinamilk “Mở khóa tự nhiên” tại Green Farm: Mô hình sinh thái truyền cảm hứng doanh nghiệp.

Vinamilk “Mở khóa tự nhiên” tại Green Farm: Mô hình sinh thái truyền cảm hứng doanh nghiệp.

Không chỉ xây dựng thành công các trang trại bò sữa ở những vùng đất không thuận lợi, triết lý “mở khóa tự nhiên”, Vinamilk biến điều kiện khắc nghiệt thành lợi thế “xanh”, tạo vòng tuần hoàn gắn kết giá trị cộng đồng phát triển bền vững.
Nhiều hoạt động kỷ niệm 80 năm Ngày truyền thống CAND sẽ diễn ra tại Hà Nội

Nhiều hoạt động kỷ niệm 80 năm Ngày truyền thống CAND sẽ diễn ra tại Hà Nội

Tại hội nghị cung cấp thông tin cho báo chí về công tác nhân quyền và thông tin đối ngoại tháng 7/2025 diễn ra ngày 24/7, Thiếu tướng Nguyễn Công Bảy, Phó Cục trưởng Cục Công tác Chính trị, Bộ Công an đã thông tin đến phóng viên về các hoạt động kỷ niệm 80 năm Ngày truyền thống CAND và 20 năm Ngày hội toàn dân bảo vệ an ninh Tổ quốc.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 25/7/2025: Tuổi Hợi phát triển tích cực, tuổi Ngọ gặp rắc rối

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 25/7/2025: Tuổi Hợi phát triển tích cực, tuổi Ngọ gặp rắc rối

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 25/7/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
Tăng tốc truyền thông - Bứt phá quảng bá, xúc tiến du lịch Việt Nam 2025

Tăng tốc truyền thông - Bứt phá quảng bá, xúc tiến du lịch Việt Nam 2025

Ngành Du lịch đang tăng tốc truyền thông, quảng bá chính sách thị thực, sản phẩm du lịch mới và dấu ấn 65 năm phát triển, hướng tới mục tiêu thu hút mạnh mẽ khách quốc tế, khẳng định vị thế Việt Nam trên bản đồ du lịch thế giới.
Thị trường chứng khoán ngày 24/7: VN-Index vượt mốc 1.520 điểm, cổ phiếu ngân hàng, lọc hóa dầu tăng mạnh

Thị trường chứng khoán ngày 24/7: VN-Index vượt mốc 1.520 điểm, cổ phiếu ngân hàng, lọc hóa dầu tăng mạnh

Áp lực bán không quá lớn, lực cầu gia tăng vào cuối phiên giúp chỉ số VN-Index đảo chiều tăng mạnh, vượt qua ngưỡng kháng cự 1.520 điểm trong phiên giao dịch ngày 24/7.
Sạc dòng điện không đổi với cấu trúc máy thu hai pha trong hệ thống sạc không dây động cho xe điện

Sạc dòng điện không đổi với cấu trúc máy thu hai pha trong hệ thống sạc không dây động cho xe điện

Sạc động không dây là một giải pháp nhằm giải quyết các vấn đề về khoảng cách di chuyển và thời gian sạc cho xe điện. Chế độ sạc dòng điện không đổi thường được yêu cầu để tối đa hóa việc truyền năng lượng đến hệ thống lưu trữ năng lượng của xe trong thời gian ngắn nhất.
Vietcombank tiếp tục giữ vững vị thế dẫn đầu trong bảng xếp hạng phát triển bền vững VNSI

Vietcombank tiếp tục giữ vững vị thế dẫn đầu trong bảng xếp hạng phát triển bền vững VNSI

Mới đây, Sở Giao dịch Chứng khoán TP.HCM (HOSE) đã công bố danh mục cổ phiếu thành phần của Chỉ số Phát triển bền vững Việt Nam (Vietnam Sustainability Index - VNSI) năm 2025. Ngân hàng TMCP Ngoại thương Việt Nam (Vietcombank) lần thứ ba liên tiếp được vinh danh trong Top 20 doanh nghiệp có chỉ số phát triển bền vững tốt nhất thị trường.
Quảng cáo
moxa