Công nghệ mới sản xuất pin Lithi-ion sạc nhanh, không cháy

Dân trí Một nhóm các kỹ sư dẫn đầu bởi John Goodenough 94 tuổi, giáo sư tại Trường Kỹ thuật Cockrell, Đại học Texas ở Austin đã đồng phát minh ra pin lithi-ion sạc nhanh, không cháy.

Loại pin toàn bằng chất rắn đầu tiên được phát triển có thể sẽ là loại pin an toàn hơn, sạc nhanh hơn, và tuổi thọ cao hơn cho các thiết bị di động cầm tay, xe điện và thiết bị dự trữ năng lượng tĩnh.


ông John Goodenough 94 tuổi, giáo sư tại Trường Kỹ thuật Cockrell, Đại học Texas ở Austin đã đồng phát minh ra pin lithi-ion sạc nhanh, không cháy

ông John Goodenough 94 tuổi, giáo sư tại Trường Kỹ thuật Cockrell, Đại học Texas ở Austin đã đồng phát minh ra pin lithi-ion sạc nhanh, không cháy

Bước đột phá mới nhất của Goodenough, được hoàn thiện cùng với nghiên cứu viên cao cấp Maria Helena Braga ở trường Cockrell, là loại pin ở trạng thái rắn, chi phí thấp, không cháy và có tuổi thọ dài, với mật độ năng lượng trên thể tích cao và tốc độ sạc và xả cao. Các kỹ sư mô tả công nghệ mới của họ trong một bài báo mới đăng trên tạp chí Energy & Environmental Science.

Goodenough cho biết: "Chi phí, độ an toàn, mật độ năng lượng, tốc độ sạc và tuổi thọ rất quan trọng đối với ô tô chạy bằng ắc quy để được chấp nhận rộng rãi hơn. Chúng tôi tin rằng, phát hiện của chúng tôi giải quyết được nhiều vấn đề tồn tại của các loại ắc quy hiện nay".

Các nhà nghiên cứu đã chứng minh rằng, ắc quy mới của họ có mật độ năng lượng cao ít nhất gấp ba lần ắc quy lithi-ion hiện nay. Mật độ năng lượng của ắc quy tạo ra phạm vi chạy của xe điện, như vậy, mật độ năng lượng cao hơn có nghĩa là xe có thể chạy nhiều dặm hơn giữa các lần sạc. Ắc quy của UT Austin cũng cho phép số lượng chu kỳ sạc và xả lớn hơn, có nghĩa là ắc quy có tuổi thọ lâu hơn, cũng như tốc độ sạc nhanh hơn (phút thay vì giờ).

Pin lithi-ion hiện nay sử dụng chất điện ly lỏng để vận chuyển các ion lithi giữa anode (mặt âm của pin) và cathode (mặt dương của pin). Nếu pin được sạc quá nhanh, nó có thể tạo ra các sợi hình nhánh cây hoặc "râu kim loại" và đi qua chất điện ly lỏng, gây đoản mạch có thể dẫn đến cháy, nổ. Thay vì các chất điện ly lỏng, các nhà nghiên cứu dùng chất điện ly thủy tinh cho phép sử dụng anode kim loại kiềm mà không tạo thành các sợi hình nhánh cây.

Việc sử dụng anode kim loại kiềm (lithi, natri hoặc kali) - là không thể với pin thông thường - làm tăng mật độ năng lượng của cathode và tạo vòng đời dài. Trong các thí nghiệm, pin của các nhà nghiên cứu đã đạt hơn 1.200 chu kỳ với nội trở pin thấp.

Ngoài ra, vì các chất điện ly thủy tinh rắn có thể hoạt động, hoặc có độ dẫn điện cao, ở -20 độ C, loại ắc quy này ở xe có thể hoạt động tốt ở thời tiết dưới 0 độ C. Đây là loại ắc quy đầu tiên ở trạng thái rắn có thể hoạt động ở dưới 60 độ C.

Braga đã bắt đầu phát triển chất điện ly thủy tinh rắn với các đồng nghiệp trong khi đang học tại Đại học Porto ở Bồ Đào Nha. Khoảng hai năm trước đây, Braga bắt đầu hợp tác với Goodenough và nhà nghiên cứu Andrew J. Murchison tại UT Austin. Braga cho biết, Goodenough đã mang đến sự hiểu biết về các thành phần và tính chất của các chất điện ly thủy tinh rắn dẫn đến một phiên bản mới của các chất điện ly, hiện được cấp bằng sáng chế thông qua Văn phòng Thương mại hóa Công nghệ Austin UT.

Chất điện ly thủy tinh của các kỹ sư cho phép họ tạo ra các tấm và dải kim loại kiềm ở hai cực anode và cathode mà không tạo ra sợi hình nhánh cây, đơn giản hóa được quá trình chế tạo pin.

Một lợi thế khác là pin có thể được làm từ vật liệu thân thiện với trái đất.

"Chất điện ly thủy tinh cho phép thay thế natri chi phí thấp cho lithi. Natri được chiết xuất từ nước biển và có ở khắp nơi", Braga cho biết.

Goodenough và Braga đang tiếp tục đẩy mạnh việc nghiên cứu pin của họ và đang làm một số bằng sáng chế. Về ngắn hạn, họ hy vọng sẽ làm việc với các nhà sản xuất ắc quy để phát triển và thử nghiệm các vật liệu mới trong xe điện và các thiết bị dự trữ năng lượng.

N.M.P-NASATI (Theo Science News)

MỚI NHẤT
Thuốc tránh thai nội tiết và thuốc nhuộm tóc làm tăng nguy cơ ung thư vú?
Thuốc tránh thai nội tiết và thuốc nhuộm tóc làm tăng nguy cơ ung thư vú?

(Dân trí) - Nhà nghiên cứu Sanna Heikkinen của Đại học Helsinki ở Phần Lan, trong luận văn tiến sĩ gần đây của cô đã chỉ ra những ảnh hưởng của việc sử dụng thuốc nhuộm tóc và thuốc tránh thai lên nguy cơ mắc bệnh ung thư vú ở phụ nữ.

Thứ ba, 14/03/2017 - 10:19

Kính thực tế ảo tăng cường để hỗ trợ bác sĩ
Kính thực tế ảo tăng cường để hỗ trợ bác sĩ

(Dân trí) - Các nhà khoa học đang phát triển một chiếc kính phẫu thuật thực tế ảo tăng cường (AR) có khả năng chồng lên hình ảnh X-quang của bệnh nhân và các thông tin y tế khác trong không gian 3D cùng với giải phẫu của họ.

Thứ ba, 14/03/2017 - 06:54

Phát lộ bức tượng khổng lồ của một vị hoàng đế trong lớp bùn của Ai Cập
Phát lộ bức tượng khổng lồ của một vị hoàng đế trong lớp bùn của Ai Cập

(Dân trí) - Theo Bộ Cổ vật Ai Cập, trong một cuộc khai quật khảo cổ ở Cairo, các nhà khảo cổ đã tìm thấy vài phần của một bức tượng được cho là của Vua Ramses II – người đã trị vì Ai Cập 3.000 năm trước.

Thứ ba, 14/03/2017 - 06:48

Thiếu cholesterol tốt có thể làm tăng nguy cơ đau tim
Thiếu cholesterol tốt có thể làm tăng nguy cơ đau tim

(Dân trí) - Chúng ta đều biết rằng cholesterol cao có thể không tốt cho sức khỏe tim, một nghiên cứu mới đây cho thấy không có đủ cholesterol tốt cũng có thể gây hại.

Thứ ba, 14/03/2017 - 06:39

Xem chim “đại chiến” với thằn lằn “khủng” để bảo vệ trứng
Xem chim “đại chiến” với thằn lằn “khủng” để bảo vệ trứng

(Dân trí) - Để bảo vệ trứng, cặp chim dikkop đã phải hợp sức chống lại thằn lằn monitor bằng cách xù lông cánh khiến chúng to lớn và đáng sợ hơn, đồng thời chủ động mổ tấn công kẻ thù. Sự quyết liệt và quả cảm của chim dikkop khiến thằn lằn monitor buộc phải thoái lui.

Thứ ba, 14/03/2017 - 01:11

Lộ diện căn cứ của người ngoài hành tinh trên Mặt trăng?
Lộ diện căn cứ của người ngoài hành tinh trên Mặt trăng?

Người ngoài hành tinh có căn cứ trên bề mặt Mặt trăng và công trình này thậm chí có thể di chuyển, nhóm chuyên săn UFO nói trên báo Anh.

Thứ hai, 13/03/2017 - 05:39

Phát hiện ra mục tiêu đồng hồ sinh học ở tế bào làm chậm ung thư
Phát hiện ra mục tiêu đồng hồ sinh học ở tế bào làm chậm ung thư

(Dân trí) - Các nhà nghiên cứu tại Đại học McGill ở Montreal đã phát hiện rằng việc nhắm vào đồng hồ sinh học nội bộ của tế bào ung thư có thể ảnh hưởng đến sự phát triển của chúng.

Thứ hai, 13/03/2017 - 03:59

Sức mạnh khủng khiếp mà các loại vũ khí hạt nhân đã đạt được
Sức mạnh khủng khiếp mà các loại vũ khí hạt nhân đã đạt được

(Dân trí) - Đã nhiều thập kỷ kể từ khi nước Mỹ thả quả bom nguyên tử đầu tiên. Từ đó đến nay, sự gia tăng theo cấp lũy thừa về sức mạnh hủy diệt của các loại vũ khí hạt nhân gần như không thể tưởng tượng được. Đoạn phim nói về sức mạnh mà các loại vũ khí hạt nhân đã đạt được.

Thứ hai, 13/03/2017 - 03:49

Cận cảnh trận chiến giữa thú ăn kiến khổng lồ với báo đốm châu Mỹ
Cận cảnh trận chiến giữa thú ăn kiến khổng lồ với báo đốm châu Mỹ

(Dân trí) - Mặc dù thú ăn kiến khổng lồ (còn gọi là gấu kiến) có thị lực kém, lãng tai và không có răng nhưng không phải là kẻ dễ bị bắt nạt. Chẳng hạn như trong clip này, gấu kiến liên tục “bắt bài” và phản đòn báo đốm bằng chân có móng vuốt sắc nhọn. Sự dũng mãnh của gấu kiến đã khiến báo đốm phải thua “muối mặt”.

Thứ hai, 13/03/2017 - 02:10

Những điều chưa biết về 5 nhà khoa học nữ nhận Giải thưởng Kovalevskaia 2016
Những điều chưa biết về 5 nhà khoa học nữ nhận Giải thưởng Kovalevskaia 2016

(Dân trí) - Mặc dù ở thế hệ 4X, 5X nhưng các nhà khoa học nữ của Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam vẫn miệt mài làm nghiên cứu và tham gia giảng dạy. Với công hiến hết mình, các nhà khoa học nữ này vừa được vinh dự nhận Giải thưởng Kovalevskaia 2016.

Thứ hai, 13/03/2017 - 10:26

Taxi vừa chạy vừa bay đối phó tắc đường
Taxi vừa chạy vừa bay đối phó tắc đường

(Dân trí) - Mới đây, tại triển lãm xe hơi thế giới Geneva Motor Show 2017 diễn ra hằng năm ở Thuỵ Sỹ, hãng sãn xuất máy bay lừng danh Airbus đã thu hút được nhiều sự chú ý khi trình làng mẫu taxi bay độc đáo được kỳ vọng có thể giải quyết tình trạng tắc đường

Thứ hai, 13/03/2017 - 08:54

Cách hiệu quả để tăng cường trí nhớ
Cách hiệu quả để tăng cường trí nhớ

(Dân trí) - Những người có trí nhớ bình thường đã thu hồi được ký ức gấp đôi bằng cách tập luyện với kỹ thuật ghi nhớ không gian vốn được các vận động viên sử dụng và mô hình não bộ của họ đã thay đổi trong quá trình này.

Thứ hai, 13/03/2017 - 08:20

ĐÁNG QUAN TÂM
Quét não ở trẻ sơ sinh có thể dự đoán chứng tự kỷ
Quét não ở trẻ sơ sinh có thể dự đoán chứng tự kỷ

(Dân trí) - Nghiên cứu mới cho thấy việc quét não trẻ sơ sinh từ 6 tháng tuổi có thể dự đoán liệu trẻ có bị chứng tự kỷ hay không.

Thứ hai, 13/03/2017 - 07:40

Choáng với cảnh quạ đen “đánh” gãy chân chim ưng để thoát thân
Choáng với cảnh quạ đen “đánh” gãy chân chim ưng để thoát thân

(Dân trí) - Chim ưng dùng chân với các móng vuốt sắc nhọn nhằm siết chặt quạ đen để giết chết con mồi bằng mỏ. Song quạ đen không phải là kẻ dễ bắt nạt khi nó dùng cánh chống trả quyết liệt và không cho chim ứng mổ vào mình. Cùng với đó quạ đen phản đòn mổ vào chân và lựa thế “bẻ gãy” chân chim ưng và tặng cho kẻ thù một loạt “đòn trời giáng”

Chủ nhật, 12/03/2017 - 08:50

Chiếc kính viễn vọng có thể nhìn rõ cả một chiếc xe hơi trên mặt trăng
Chiếc kính viễn vọng có thể nhìn rõ cả một chiếc xe hơi trên mặt trăng

(Dân trí) - Năm 2016, chiếc kính thiên văn rất lớn của Đài quan sát Nam Âu - European Southern Observatory’s Very Large Telescope - đã thu được “tia sáng” đầu tiên trên hệ thống quang học mới của mình, lần đầu tiên nó đã phóng ra 4 tia laser vào bầu trời. Chiếc kính thiên văn tiếp theo của họ còn có thể làm nhiều điều hơn nữa, và nó có một cái tên cực kỳ ấn tượng: “Kính thiên văn Cực Đại châu Âu - European Extremely Large Telescope”.

Chủ nhật, 12/03/2017 - 09:38

Sản xuất khí tự nhiên, nhiên liệu phản lực thay thế bằng tế bào nấm men
Sản xuất khí tự nhiên, nhiên liệu phản lực thay thế bằng tế bào nấm men

(Dân trí) - Các nhà khoa học báo cáo rằng họ đã thiết kế ra một loại tế bào nấm men mà có thể cung cấp những thay thế bền vững cho các nguồn nhiên liệu không thể tái tạo.

Chủ nhật, 12/03/2017 - 09:16

Chiếc áo thông minh giúp tránh tai nạn giao thông do buồn ngủ
Chiếc áo thông minh giúp tránh tai nạn giao thông do buồn ngủ

(Dân trí) - Mới đây, công ty Toyobo Nhật Bản cũng với hãng Union Tool đã hợp tác để phát triển loại áo thông minh Cocomi, có thể nhận ra trạng thái buồn ngủ của lái xe và phát ra cảnh bảo khi cần thiết.

Chủ nhật, 12/03/2017 - 09:10

DNA từ mảng bám ở răng người Neanderthals cho biết điều gì?
DNA từ mảng bám ở răng người Neanderthals cho biết điều gì?

(Dân trí) - Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra những dấu vết di chuyển của các loại cây dược liệu bị mắc kẹt trong mảng bám ở răng, cho thấy con người sơ khai có kiến thức về dược liệu nhiều hơn những suy nghĩ trước đây.

Chủ nhật, 12/03/2017 - 09:05

Khoảnh khắc hươu cao cổ vô tình “sát hại” con khi đối phó với sư tử
Khoảnh khắc hươu cao cổ vô tình “sát hại” con khi đối phó với sư tử

(Dân trí) - Đoạn video ghi lại cảnh hươu cao cổ mẹ đã vô cùng nỗ lực đánh đuổi sư tử để bảo vệ con. Tuy nhiên, do sự “vụng về” cũng như nôn nóng nên những đòn tấn công dũng mãnh của hươu cao cổ mẹ không “đả thương” được sư tử mà lại trúng phải con của mình.

Chủ nhật, 12/03/2017 - 08:33

Ở độ cao hàng chục kilômét, bóng bay dự báo thời tiết sẽ nổ thế nào?
Ở độ cao hàng chục kilômét, bóng bay dự báo thời tiết sẽ nổ thế nào?

(Dân trí) - Mỗi ngày, các nhà khí tượng học trên toàn thế giới gửi hàng trăm quả bóng bay dự báo thời tiết lên bầu trời, tuy nhiên mọi người không thường nhìn thấy khi chúng bị vỡ - một điều thường xảy ra ở hàng chục kilômét phía trên đầu chúng ta.

Thứ bảy, 11/03/2017 - 09:14

Bụi cổ đại làm sáng tỏ về những ngôi sao đầu tiên
Bụi cổ đại làm sáng tỏ về những ngôi sao đầu tiên

(Dân trí) - Các nhà thiên văn học sử dụng ALMA khám phá ra một khối lượng lớn bụi sao lấp lánh trong một thiên hà khi mà vũ trụ có độ tuổi chỉ bằng 4% độ tuổi hiện nay. Thiên hà này được quan sát ngay sau khi nó hình thành và là thiên hà xa nhất trong số những loại phát hiện được bụi.

Thứ bảy, 11/03/2017 - 04:34

Chết cười với cảnh báo săn bị lợn rừng cho ăn đòn vì tội… cư xử
Chết cười với cảnh báo săn bị lợn rừng cho ăn đòn vì tội… cư xử

(Dân trí) - Cùng cảnh đi uống nước nhưng báo săn lại “lề mề” và chiếm quá nhiều diện tích khiến lợn rừng không thể đến gần. Bực mình do phải chờ đợi quá lâu, lợn rừng quyết dạy cho báo săn một bài học bằng đòn tấn công bất ngờ

Thứ bảy, 11/03/2017 - 01:54

Những vết màu trắng trên móng tay nói gì về sức khỏe của bạn?
Những vết màu trắng trên móng tay nói gì về sức khỏe của bạn?

(Dân trí) - Hầu hết mọi người đều không biết gì về nguyên nhân tạo ra những đốm màu trắng này. Thật ra, chúng thường có các hình dạng và nguyên nhân khác nhau. Sau đây là giải thích về nguyên nhân tại sao móng tay lại có những vết trắng này.

Thứ bảy, 11/03/2017 - 11:41

Nghiên cứu công nghệ điều chế Curcumin hòa tan trong nước
Nghiên cứu công nghệ điều chế Curcumin hòa tan trong nước

(Dân trí) - Xuất phát từ mục đích tạo một sản phẩm có hoạt tính chữa bệnh cao và hiệu quả, năm 2015, nhóm nghiên cứu tại Viện Hóa học Công nghiệp đã thực hiện đề tài: “Việt Nam Nghiên cứu công nghệ điều chế Curcumin hòa tan trong nước”. Kết quả nghiên cứu cho thấy khả năng ứng dụng sản phẩm trong phòng ngừa ung thư, u bướu.

Thứ bảy, 11/03/2017 - 07:46