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.

 
​Dạng vật liệu mới chỉ ra tiềm năng về loại pin lithium-ion sạc nhanh, an toàn hơn   02-08-2018
Các nhà nghiên cứu tại Đại học Cambridge vừa phát hiện ra rằng một dạng vật liệu có tên niobi vonfram oxit có thể tạo thành các cấu trúc hiển vi cho phép ion lithium chảy qua chúng với tốc độ cao hơn nhiều so với công nghệ hiện tại. Phát hiện này có thể là chìa khóa để xây dựng các cell pin lithium-ion thế hệ tiếp theo có thể sạc đầy trong vòng vài phút thay vì hàng giờ và không dễ bị quá nhiệt nguy hiểm.


Nghiên cứu có thể dẫn tới những mẫu pin sạc nhanh mà không bị quá nhiệt (Ảnh: janaka/Depositphotos)

Pin lithium-ion đã có sự cải tiến mới tuyệt vời kể từ khi được giới thiệu vào đầu những năm 1990 nhưng mật độ năng lượng của chúng chỉ được cải thiện khiêm tốn từ 3 đến 4% mỗi năm, chậm hơn nhiều so với mong muốn của các nhà sản xuất xe điện và điện tử tiêu dùng. Hơn nữa, những cải tiến này thường đến từ việc tối ưu hóa các vật liệu đóng gói thay vì bản thân điện cực, theo một chiến lược chỉ khắc phục được phần nhỏ một nhược điểm cố hữu khác của công nghệ pin: tốc độ sạc chậm.

Để cải thiện tốc độ sạc, người ta phải cải thiện tốc độ mà các ion lithium mang điện di chuyển từ cực dương sang cực âm. Trong quá khứ, các nhà khoa học đã cố gắng làm điều này bằng cách xây dựng các cấu trúc nano đặc biệt bên trong các điện cực, thường với mục đích giảm khoảng cách mà các ion lithium phải di chuyển. Nhưng làm việc với hạt nano lại phức tạp và tốn kém và chúng cũng tạo ra các phản ứng hóa học không mong muốn làm rút ngắn tuổi thọ của pin.

Trong bước tiến mới nhất, các nhà nghiên cứu tại Đại học Cambridge đã đi một con đường khác, chọn các hạt lớn hơn với cấu trúc giống như cột cứng hở, cho phép ion lithium di chuyển tự do và với số lượng lớn, cải thiện tốc độ dòng chảy rất nhiều lần.

Vật liệu điện cực mới có thể là một sự thay thế an toàn hơn. Điện cực âm trong hầu hết các loại pin lithium-ion được làm bằng than chì mà khi sạc ở tốc độ cao có thể tạo thành sợi nhánh, các sợi lithium hiển vi có thể làm đoản mạch một cell pin hoặc gây cháy nổ. Điện cực mới không gặp vấn đề đó.

“Trong các ứng dụng tốc độ cao, an toàn là mối quan tâm lớn hơn bất kỳ tình huống vận hành nào khác. Dạng vật liệu này và những vật liệu có khả năng giống chúng chắc chắn sẽ đáng xem xét cho các ứng dụng sạc nhanh, nơi bạn cần một giải pháp thay thế an toàn hơn cho than chì”, tác giả cao cấp của nghiên cứu Giáo sư Clare Gray cho biết.

Chế tạo cấu trúc nano cần nhiều bước và chúng có năng suất thấp, đặt ra các vấn đề về khả năng nâng quy mô. Trái lại, sản xuất niobi vonfram oxit được báo cáo là đơn giản hơn và không yêu cầu hóa chất bổ sung hoặc dung môi.

Nghiên cứu thêm chắc chắn là cần thiết nhưng phát hiện này có thể mở ra những hướng nghiên cứu mới để tạo ra pin sạc nhanh an toàn cho ô tô điện và các ứng dụng lưu trữ lưới điện.

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