Bỏ qua Lệnh Ruy-băng Bỏ qua nội dung chính
 

Diễn đàn Khoảng không vũ trụ vì tri thức tiện ích và nhân loại – viễn cảnh tương lai.

 
​Thiết kế “pin 3D” bện vào nhau để sạc đầy trong giây lát   25-05-2018
Hầu hết các loại pin đều làm từ một cực âm ở một mặt và một cực dương ở mặt kia với một chất cách không dẫn điện nằm giữa chúng. Nay các kỹ sư Đại học Cornell vừa phát triển được một cấu trúc mới bất thường bện các thành phần lại với nhau thành một hình xoắn ốc, điều mà họ cho là cho phép thiết bị sạc lại trong vòng ít giây.


Hình ảnh minh họa về cấu trúc pin xoắn ốc mới được phát triển tại Đại học Cornell (Ảnh: Nhóm Weisner)

Kiến trúc pin mới của nhóm nghiên cứu Đại học Cornell dựa trên một hình dạng xốp phức tạp gọi là gyroid mà trước đây được sử dụng để tạo ra phần lớn vật liệu kỳ diệu 2D graphene. Pin mới cũng sử dụng các màng mỏng cacbon (dù không đủ mỏng để trở thành graphene) kết hợp vào một hình xoắn ốc bằng cách sử dụng một quy trình được gọi là tự lắp ráp đồng trùng hợp.

Gyroid cacbon hình thành nên cực dương của pin và chứa hàng ngàn lỗ nhỏ, mỗi lỗ rộng khoảng 40 nm. Các lỗ này sau đó được phủ một lớp chất cách dày khoảng 10 nm và sau đó một cực âm lưu huỳnh được bổ sung. Thành phần cuối cùng để lấp đầy phần cuối cùng của các lỗ này là một chất polyme dẫn điện có tên PEDOT.

Mỗi một lỗ này có mọi thứ nó cần để lưu trữ và vận chuyển năng lượng, biến chúng gần như trở thành những thỏi pin nhỏ xíu. Nhưng bằng cách phân tán chúng khắp diện tích về mặt rộng lớn của hình xoắn ốc, kiến trúc mới có thể nhồi nhét được mật độ điện lớn hơn rất nhiều so với thiết kế pin truyền thống.

Theo các nhà nghiên cứu, trong thực tế, điều đó có nghĩa rằng pin có thể sạc lại trong ít giây, thậm chí nhanh hơn nữa.

“Kiến trúc 3 chiều này cơ bản loại bỏ mọi sự hao hụt do thể tích chết trong thiết bị của bạn. Điều quan trọng hơn là thu nhỏ các chiều của những khu vực liên thông này xuống kích thước nano như chúng tôi đã làm mang lại mật độ điện cao hơn gấp nhiều lần. Nói cách khác, bạn có thể tiếp cận năng lượng trong những khoảng thời gian ngắn hơn nhiều so với những gì thường được làm với kiến trúc pin truyền thống”, nhà nghiên cứu dẫn đầu Ulrich Wiesner cho biết.

Dù có vẻ hứa hẹn nhưng nhóm cũng thừa nhận rằng thiết kế mới không phải không có lỗi. Trong lúc pin nạp và xả, lưu huỳnh phồng to nhưng lớp PEDOT thì không, do đó lớp PEDOT sẽ ăn mòn dần theo thời gian.

“Khi lưu huỳnh phồng to, bạn có những mảnh nhỏ polyme tách ra và sau đó nó không tái kết nối khi thu nhỏ lại. Điều này có nghĩa rằng có những mảnh pin 3D mà bạn không thể tiếp cận sau đó”, Wiesner cho biết thêm.

Nhóm đang tìm cách xử lí vấn đề và hiện đang tiến hành đăng ký sáng chế cho ý tưởng của mình.

LH (New Atlas)

In nội dung
Các tin đã đăng ngày
Chọn một ngày từ lịch.
 

THÔNG BÁO

 
 

Thủ tục hành chính

 
 

Hình ảnh hoạt động

 
Video clip
  • Ứng dụng công nghệ đèn LED trong sản xuất đạt hiệu quả cao
  • Đoàn xúc tiến đầu tư tại Đài Loan làm việc với Công ty Công nghệ sinh học Vạn Bảo Lộc
  • Đồng Nai là tỉnh đầu tiên được đo hàm lượng vàng
  • Công bố chỉ dẫn địa lý cho chôm chôm Long Khánh
  • Hội thảo nhân rộng mô hình ứng dụng công nghệ cao trong sản xuất nông nghiệp
  • Hội nghị cán bộ công chức và triển khai nhiệm vụ khoa học và công nghệ năm 2015
  • Vũ điệu đen tối "đồng hồ xăng" phần 2
  • Vũ điệu đen tối "đồng hồ xăng" phần 1
  • Nhiều trạm xăng dầu sử dụng công nghệ cao gắn chíp qua mắt người tiêu dùng và các cơ quan chức năng
  • Ký kết thỏa thuận hợp tác với trường Đại học Okayama (Nhật Bản)

  • Hình ảnh liên kết
    Liên kết website trong tỉnh
    Liên kết website các tỉnh
    Lượt truy cập