Các nhà nghiên cứu công bố loại pin lithium-ion dẻo "bất tử", hứa hẹn sẽ ra mắt trong vòng 2 năm tới

Các nhà nghiên cứu công bố loại pin lithium-ion dẻo "bất tử", hứa hẹn sẽ ra mắt trong vòng 2 năm tới
Theo: Dink Theo Trí Thức Trẻ
Thể loại: Khoa Học Công Nghệ
Bước ngoặt mới của ngành lưu trữ điện.

Bê tông xây nên nền móng thế giới hiện đại ngày nay, nhưng thứ vận hành công nghệ của tương lai đặt trên nền bê tông đó thì là pin lithium-ion. Công nghệ pin là nguồn sống của hầu hết thiết bị chạy điện có thể sạc được, từ điện thoại vừa lòng bàn tay cho tới chiếc xe điện mà gia đình bạn ngồi vừa. Tuy nhiên, pin lithium-ion cũng giống bê tông - chúng là đứa con hoang dại của tự nhiên được bàn tay con người nhào nặn nên, chất đầy vấn đề khó giải quyết.

Công nghệ pin lithium-ion dựa trên nguyên liệu độc hại, dễ cháy nên chỉ cần hỏng hóc chút xíu, thiết bị điện dù có nhỏ bé tới đâu cũng sẽ biến thành một quả bom với sức công phá kha khá. Tuy nhiên, ta tin rằng khoa học chỉ chưa tìm ra giải pháp an toàn.

Các nhà nghiên cứu công bố loại pin lithium-ion dẻo bất tử, hứa hẹn sẽ ra mắt trong vòng 2 năm tới - Ảnh 1.

Các nhà vật lý học tại Phòng thí nghiệm Vật lý Ứng dụng Johns Hopkins (APL) cũng chia sẻ niềm tin ấy. Suốt 5 năm qua họ đã và đang cố gắng thiết kế lại pin li-ion, hòng tìm ra một thứ pin an toàn gần mức tuyệt đối. Năm 2017, họ công bố công nghệ pin mới - sản phẩm có được khi hợp tác với Đại học Maryland: một thứ pin vẫn an toàn ngay cả khi bị cắt ra, bị bẻ cong, bị va đập mạnh vào hay khi ngâm trong nước.

Cuối năm ngoái, đội ngũ tại phòng thí nghiệm Johns Hopkins đẩy giới hạn ra xa hơn, làm ra được thứ pin chống lửa và có điện áp tương đương với pin hiện có trên thị trường. 

Để có được trạng thái “bất tử” (bất tử theo kiểu chống chịu được tổn thương nhưng vẫn có thể chết già), pin phải sở hữu một lớp chất điện phân thực sự hiệu quả; nếu như bạn chưa biết, thì chất điện phân là thứ ngăn cách cực âm và dương của một cục pin. Khi bạn sử dụng pin li-ion, các hạt lithium mang điện tích chạy qua một lớp màng chắn nằm trong chất điện phân, đi từ cực âm sang cực dương, rồi trải qua phản ứng hóa học để tạo năng lượng.

Đa số chất điện phân trong pin li-ion sử dụng hợp chất trộn giữa muối lithium dễ cháy và dung dịch độc hại; Jeff Maranchi, trưởng bộ phận nghiên cứu khoa học vật chất tại APL gọi đây là “công thức gây ra thảm họa”. Nếu vách ngăn mỏng này mà thủng, pin sẽ chập điện, phản ứng hóa học xảy ra bên trong sẽ khiến nhiệt lượng viên pin vọt cao đột ngột. Và khi nhiệt tìm được đường tới chất điện phân dễ cháy đặt cạnh một cực âm nhiều oxy, bạn sẽ có cho mình một đám cháy “nho nhỏ”.

Các nhà nghiên cứu công bố loại pin lithium-ion dẻo bất tử, hứa hẹn sẽ ra mắt trong vòng 2 năm tới - Ảnh 2.

Thử nghiệm đốt cháy pin mới của APL.

Pin cấu thành từ nước có thể tránh được thảm kịch trên, với chất điện phân có thành phần chính từ nước sẽ vừa không độc hại mà lại chẳng dễ cháy. Thế nhưng đã 25 năm rồi, khoa học vẫn chưa thể ứng dụng được thứ pin yếu ớt này. Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu tại APL cuối cùng cũng tìm dược giải pháp: họ tăng lượng muối lithium có trong hợp chất điện phân, trộn thêm vào đó nhựa polymer, thế là đã có thể tăng hiệu điện thế từ 1,2 volt lên tới 4 volt, tương đương với pin li-ion hiện tại.

Khi Konstantinos Gerasopoulos, nhà nghiên cứu lão thành tại APL và cũng là người dẫn dắt nghiên cứu, tìm được cách gắn cực âm và cực dương sẵn có với chất điện phân mới, họ tạo ra được thứ pin có một không hai. Nó trong suốt và mềm dẻo như kính áp tròng, không độc và cũng không bắt lửa, có thể được sản xuất và vận hành ngoài môi trường mà không cần đặt trong hộp kín. Đặc biệt nhất, đời có quăng quật nó ra sao, pin vẫn không hề hấn gì.

Công nghệ pin đột phá của APL.

Trong bài thử, nhóm nghiên cứu đưa pin vào nước muối, cắt nhỏ pin bằng kéo, tạo va đập mạnh vào bề mặt pin, đốt cháy nó nhưng viên pin không chịu khuất phục, nó tiếp tục chứng tỏ khả năng trữ điện và xả điện hiệu quả của mình. Sau khi bị nướng lên, các nhà nghiên cứu cắt bỏ phần bị cháy xém, rồi chứng kiến pin tiếp tục hoạt động bình thường được 100 giờ nữa.

Công nghệ pin nước mới không chỉ là sản phẩm thử nghiệm, đội ngũ APL nói rằng họ đã hợp tác với một nhà sản xuất khác, sẽ sớm ứng dụng công nghệ mới vào pin lithium-ion hiện tại; quá trình kết hợp cũ và mới sẽ không gặp nhiều trở lại. Nhiều khả năng, công nghệ này sẽ xuất hiện trong vòng 2 năm tới, và sẽ đưa đồ điện tử lên một tầm cao mới.

Vì khả năng mềm dẻo, công nghệ pin mới sẽ có nhiều đất dụng võ tại các hãng sản xuất đồ điện tử wearable, thậm chí ta sẽ có quần áo thông minh trong tương lai không chừng. Khả năng chống chịu va đập, lửa nóng và ngâm nước không hỏng sẽ là khiến thứ “pin nước” này phù hợp với công nghệ quân sự hay các ngành khoa học khám phá đáy biển sâu hay Vũ trụ vô tận.

Hiện tại, vẫn còn vài chướng ngại công nghệ như vòng sạc - xả của pin vẫn thấp. Pin smartphone hiện tại sở hữu số vòng sạc - xả khoảng 1.000 lần, nhưng pin của APL mới chỉ đạt được 100 lần thôi. Theo lời giáo sư Konstantinos Gerasopoulos, điều chỉnh thành phần hóa học trong chất điện phân sẽ giải quyết được vấn đề này.

Nếu mọi chuyện suôn sẻ, kỷ nguyên thiết bị điện tử chạy pin dễ cháy nổ sẽ kết thúc trong vòng 2 năm tới.

Tham khảo Wired

Chiếc đĩa bí ẩn của nước Nga: Dù bé tẹo nhưng chẳng ai nhấc nổi, bên dưới ẩn giấu bí mật gây ngỡ ngàng

tinybook tinybook 1 tháng 1 tuần
Chiếc đĩa bí ẩn của nước Nga: Dù bé tẹo nhưng chẳng ai nhấc nổi, bên dưới ẩn giấu bí mật gây ngỡ ngàng
Chiếc đĩa bí ẩn này thực chất là gì? Nếu biết, bạn sẽ hết sức bất ngờ đấy.

Thế giới đang sử dụng những cách nào để xây dựng nhà chống lũ?

tinybook tinybook 1 tháng 1 tuần
Thế giới đang sử dụng những cách nào để xây dựng nhà chống lũ?
Bên cạnh chống lũ, việc sống chung với lũ cũng là một trong những phương án nhiều nước áp dụng ngày nay. Điểm thiết yếu của chính sách này là phải xây dựng được những ngôi nhà chống lũ cho người dân.

2 thầy trò sử dụng thuật toán để biến bản đồ từ thời cổ đại thành hình chụp rõ nét như bản đồ vệ tinh

tinybook tinybook 1 tháng 1 tuần
2 thầy trò sử dụng thuật toán để biến bản đồ từ thời cổ đại thành hình chụp rõ nét như bản đồ vệ tinh
Nhìn vào để thấy sự thay đổi chóng mặt của đô thị hóa.

Nghệ nhân Zimbabwea biến lốp xe hơi cũ thành những đôi dép độc đáo

tinybook tinybook 1 tháng 1 tuần
Nghệ nhân Zimbabwea biến lốp xe hơi cũ thành những đôi dép độc đáo
Dù tạo ra một đôi giày thoải mái từ lốp xe hơi cũ nghe có vẻ phi thực tế, nhưng theo những gì Chitukutuku đang làm, quy trình này có vẻ khá đơn giản, chỉ mất chưa đầy 1 tiếng đồng hồ.

Chàng thanh niên mang hoài bão dọn sạch biển hợp tác cùng Microsoft, chế tạo tàu gom rác tự hành chạy bằng năng lượng Mặt Trời

tinybook tinybook 1 tháng 1 tuần
Chàng thanh niên mang hoài bão dọn sạch biển hợp tác cùng Microsoft, chế tạo tàu gom rác tự hành chạy bằng năng lượng Mặt Trời
Dự kiến, hai điểm đến tiếp theo của những hệ thống tàu này là Việt Nam và Cộng hoà Dominica.

Giới khảo cổ phát hiện hình vẽ mèo khổng lồ 2000 năm tuổi nằm ngay giữa sa mạc tại Peru

tinybook tinybook 1 tháng 1 tuần
Giới khảo cổ phát hiện hình vẽ mèo khổng lồ 2000 năm tuổi nằm ngay giữa sa mạc tại Peru
Theo đó, các nhà khảo cổ học đã bất ngờ phát hiện hình vẽ con mèo khổng lồ này khi đang cải tạo lối đi để du khách có thể dễ tới chiêm ngưỡng những bức hình khổng lồ tạo nên Nazca Lines bí ẩn và nổi tiếng.

Tìm xuống vùng biển sâu nhất đại dương, khoa học phát hiện sự thật đau lòng: Biến đổi khí hậu đang nghiêm trọng hơn bao giờ hết rồi

tinybook tinybook 1 tháng 1 tuần
Tìm xuống vùng biển sâu nhất đại dương, khoa học phát hiện sự thật đau lòng: Biến đổi khí hậu đang nghiêm trọng hơn bao giờ hết rồi
Có một xu hướng đáng ngại đang tồn tại dưới đáy đại dương, và khoa học đang tích cực tìm hiểu thêm.

Các nhà thiên văn học hóa giải bí ẩn về thiên hà chứa 99,99% vật chất tối

tinybook tinybook 1 tháng 1 tuần
Các nhà thiên văn học hóa giải bí ẩn về thiên hà chứa 99,99% vật chất tối
Nhiều khả năng đội nghiên cứu đưa nhận định cũ sẽ tính toán lại để tranh cãi bằng được rằng mình đúng. Chúng ta cùng "lót dép" chờ xem.

Phát hiện ra "siêu sức mạnh" mới của loài gấu nước: một lá chắn cực tím bằng huỳnh quang

tinybook tinybook 1 tháng 1 tuần
Phát hiện ra "siêu sức mạnh" mới của loài gấu nước: một lá chắn cực tím bằng huỳnh quang
Gấu nước vẫn chưa thôi làm chúng ta bất ngờ.

7 việc cực đơn giản nhưng nếu làm được, bạn đặc biệt hơn 90% dân số thế giới đấy

tinybook tinybook 1 tháng 1 tuần
7 việc cực đơn giản nhưng nếu làm được, bạn đặc biệt hơn 90% dân số thế giới đấy
Hãy thử xem mình có phải là "của hiếm" của thế giới hay không nhé.

Giáo sư đại học Mỹ tuyên bố: Rất có thể chúng ta đang sống trong một thế giới giả lập

tinybook tinybook 1 tháng 1 tuần
Giáo sư đại học Mỹ tuyên bố: Rất có thể chúng ta đang sống trong một thế giới giả lập
Theo kết luận của giáo sư, tỉ lệ sống trong giả lập của chúng ta lên tới 50%.

6 ý nghĩa thực sự mỗi khi bạn cảm thấy "Deja vu" - hiện tượng rất nhiều người đã từng trải nghiệm mà không giải thích nổi

tinybook tinybook 1 tháng 1 tuần
6 ý nghĩa thực sự mỗi khi bạn cảm thấy "Deja vu" - hiện tượng rất nhiều người đã từng trải nghiệm mà không giải thích nổi
Deja vu đến nay vẫn là một hiện tượng khoa học chưa thể giải thích. Dẫu vậy, nó vẫn mang đến những ý nghĩa nhất định.

Khoa học "đập hộp" hang động tách biệt khỏi thế giới suốt 5 triệu năm, và đây là những gì được tìm thấy

tinybook tinybook 1 tháng 1 tuần
Khoa học "đập hộp" hang động tách biệt khỏi thế giới suốt 5 triệu năm, và đây là những gì được tìm thấy
Một hang động bị đóng kín suốt 5,5 triệu năm, chỉ được tìm ra từ cách đây hơn 30 năm và đến nay mới chỉ có chưa đến 100 người được phép xuống thám hiểm.

Ai đã tạo ra thế giới kỳ lạ của "Nghìn lẻ một đêm"?

tinybook tinybook 1 tháng 1 tuần
Ai đã tạo ra thế giới kỳ lạ của "Nghìn lẻ một đêm"?
Nghìn lẻ một đêm là bộ sưu tập các truyện dân gian Trung Đông và Nam Á được biên soạn bằng tiếng Ả Rập trong thời đại hoàng kim Hồi giáo.

Sự kiện Dust Bowl: "Cơn bão đen" kéo dài 10 năm trên khắp Bắc Mỹ

tinybook tinybook 1 tháng 1 tuần
Sự kiện Dust Bowl: "Cơn bão đen" kéo dài 10 năm trên khắp Bắc Mỹ
Sự kiện Dust Bowl nổi bật với hiện tượng rất nhiều cơn bão và lốc hoành hành ở các đồng cỏ tại khu vực Bắc Mỹ và gây ra nhiều thiệt hại kinh khủng.

Cùng nghe thứ âm thanh tuyệt diệu của vũ trụ, được tạo ra từ loạt ảnh chụp Dải Ngân hà của NASA

tinybook tinybook 1 tháng 1 tuần
Cùng nghe thứ âm thanh tuyệt diệu của vũ trụ, được tạo ra từ loạt ảnh chụp Dải Ngân hà của NASA
NASA đã sử dụng quá trình chuyển hóa dữ liệu thành âm thanh để đem tới cách nhận thức về vũ trụ theo một cách hoàn toàn mới, đó là hé “âm thanh” của Dải Ngân hà.

Bất chấp “Bão Facebook" - quét tài khoản, không cho chạy quảng cáo, doanh nghiệp này vẫn có thể đạt 1000 đơn đặt hàng/ngày nhờ 3 việc sau

tinybook tinybook 1 tháng 1 tuần
Bất chấp “Bão Facebook" - quét tài khoản, không cho chạy quảng cáo, doanh nghiệp này vẫn có thể đạt 1000 đơn đặt hàng/ngày nhờ 3 việc sau
"Bão Facebook" đang là từ khoá hot trong thời gian gần đây trong cộng đồng thương mại điện tử và những doanh nghiệp nào có Facebook là kênh quảng cáo, khi bỗng dưng một ngày nhận được thông báo "tài khoản quảng cáo bị vô hiệu hoá", dù không vi phạm hoặc nhận được bất kỳ cảnh báo nào.

Điều gì sẽ xảy ra nếu hai khối rác không gian va chạm vào nhau?

tinybook tinybook 1 tháng 1 tuần
Điều gì sẽ xảy ra nếu hai khối rác không gian va chạm vào nhau?
Hiệu ứng Domino có thể tạo ra lớp mảnh vỡ không thể xuyên thủng, giam giữ chúng ta trên Trái đất vĩnh viễn.

10 sai lầm hay mắc phải trong việc dọn dẹp nhà cửa

tinybook tinybook 1 tháng 1 tuần
10 sai lầm hay mắc phải trong việc dọn dẹp nhà cửa
Trong quá trình dọn dẹp và chăm sóc nhà cửa, chúng ta thường mắc phải những sai lầm không chỉ gây hại cho những đồ vật xung quanh mà còn cho chính bản thân chúng ta.

Phân tích đá Mặt Trăng cho thấy nhà chị Hằng từng phát ra từ trường, và nhờ nó sự sống trên Trái Đất mới xuất hiện

tinybook tinybook 1 tháng 1 tuần
Phân tích đá Mặt Trăng cho thấy nhà chị Hằng từng phát ra từ trường, và nhờ nó sự sống trên Trái Đất mới xuất hiện
Lấy được mẫu đá từ hai cực của Mặt Trăng, ta sẽ biết rõ khẳng định này là đúng hay sai.

Sử dụng năng lượng Mặt Trời, thiết bị này lấy được nước từ không khí khô hanh như sa mạc

tinybook tinybook 1 tháng 1 tuần
Sử dụng năng lượng Mặt Trời, thiết bị này lấy được nước từ không khí khô hanh như sa mạc
Toàn bộ hệ thống chỉ nặng 7kg.

Bay liên tục 13.000 km không cần nghỉ, loài chim 'máy bay phản lực' lập kỷ lục vô tiền khoáng hậu

tinybook tinybook 1 tháng 1 tuần
Bay liên tục 13.000 km không cần nghỉ, loài chim máy bay phản lực lập kỷ lục vô tiền khoáng hậu
Bay hơn 12.000km từ Alaska đến New Zealand trong 11 ngày không ngừng nghỉ, một con chim choắt mỏ thẳng đuôi vằn xác lập một kỷ lục vô tiền khoáng hậu trong thế giới động vật.

Đột phá: lần đầu tiên khoa học đạt được siêu dẫn ở nhiệt độ phòng

tinybook tinybook 1 tháng 2 tuần
Đột phá: lần đầu tiên khoa học đạt được siêu dẫn ở nhiệt độ phòng
"Trạng thái siêu dẫn" vẫn là mục tiêu của khoa học vật chất suốt nhiều thập kỷ nay, và chúng ta đã đi được nửa chặng đường với đột phá mới.

Não sôi lên, hộp sọ nổ tung, cơ bắp bốc hơi và mô bị thủy tinh hóa, khoảnh khắc bị núi lửa hủy diệt còn kinh hoàng hơn địa ngục

tinybook tinybook 1 tháng 2 tuần
Não sôi lên, hộp sọ nổ tung, cơ bắp bốc hơi và mô bị thủy tinh hóa, khoảnh khắc bị núi lửa hủy diệt còn kinh hoàng hơn địa ngục
Núi lửa là một vết đứt gãy trên lớp vỏ của một hành tinh, như là Trái Đất cho phép dung nham, tro núi lửa, và khí thoát ra từ một lò magma ở dưới bề mặt.

Khoa học tìm ra giới hạn trên của tốc độ âm thanh: 36 km/s

tinybook tinybook 1 tháng 2 tuần
Khoa học tìm ra giới hạn trên của tốc độ âm thanh: 36 km/s
Trên lý thuyết, âm thanh truyền qua vật liệu hydro kim loại (mới chỉ tồn tại trên lý thuyết) sẽ có tốc độ cao nhất, gần với mốc 36 km/s.

4 lý do khiến TMĐT ngày càng thu hút tín đồ công nghệ

tinybook tinybook 1 tháng 2 tuần
4 lý do khiến TMĐT ngày càng thu hút tín đồ công nghệ
Với hàng loạt ưu đãi độc quyền hấp dẫn, cam kết xuất xứ và chính sách hậu mãi “sang xịn”, sự bùng nổ đơn hàng công nghệ trong những Lễ Hội mua sắm đã và đang chứng tỏ vị thế của hệ thống gian hàng chính hãng trên TMĐT trong lòng fan công nghệ.

Nếu không ngửi được 2 mùi này thì nhiều khả năng bạn đã mắc phải COVID-19

tinybook tinybook 1 tháng 2 tuần
Nếu không ngửi được 2 mùi này thì nhiều khả năng bạn đã mắc phải COVID-19
Mất khứu giác và vị giác là một trong những triệu chứng do coronavirus được báo cáo phổ biến nhất, và cũng là một trong những dấu hiệu rõ ràng nhất về sự hiện diện của virus SARS-CoV-2.

Đây là lý do tại sao ta nên xây cơ sở hạ tầng internet lượng tử trên quỹ đạo

tinybook tinybook 1 tháng 2 tuần
Đây là lý do tại sao ta nên xây cơ sở hạ tầng internet lượng tử trên quỹ đạo
Nghiên cứu mới chỉ ra rằng với một dàn 400 vệ tinh lượng tử, ta sẽ "dễ dàng" có được internet lượng tử toàn cầu.

6 dấu hiệu cho thấy nhà bạn có vấn đề về điện, cần khắc phục 'càng sớm càng tốt'

tinybook tinybook 1 tháng 2 tuần
6 dấu hiệu cho thấy nhà bạn có vấn đề về điện, cần khắc phục càng sớm càng tốt
Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng hầu hết các ngôi nhà không tuân theo các biện pháp an toàn được khuyến nghị để ngăn ngừa điện giật và hỏa hoạn, tuy nhiên một số dấu hiệu dễ nhận thấy có thể giúp tìm ra vấn đề trước khi mọi thứ vượt khỏi tầm tay.

Mổ xẻ trạm gốc 5G Huawei mới thấy công ty Trung Quốc cần linh kiện Mỹ đến mức nào

tinybook tinybook 1 tháng 2 tuần
Mổ xẻ trạm gốc 5G Huawei mới thấy công ty Trung Quốc cần linh kiện Mỹ đến mức nào
Gần 30% giá trị trạm gốc 5G của Huawei thuộc về các linh kiện Mỹ, hầu hết trong số đó là các con chip tối quan trọng cho việc xử lý tín hiệu radio, điều khiển nguồn năng lượng cũng như chip nhớ.
tinybook Công Nghệ Thông Tin








Chat