Các nhà khoa học MIT biến bê tông thành siêu tụ điện

Các nhà nghiên cứu Viện công nghệ Massachusettes (MIT) phát hiện khi trộn bê tông và muội than với nước sẽ thành một siêu tụ điện lưu trữ năng lượng.

Theo trang New Atlas, năng lượng thu được từ khối bê tông này có thể đủ cung cấp cho gia đình hoặc ô tô điện sạc nhanh.

Nhóm nghiên cứu của MIT cho biết một khối bê tông pha tạp nano carbon đen (muội than) có kích thước 45m³ sẽ lưu trữ khoảng 10kWh điện - đủ để đáp ứng khoảng 1/3 mức tiêu thụ điện năng của một hộ gia đình trung bình ở Mỹ.


Bê tông và nước, với một lượng nhỏ muội than được trộn vào, biến bê tông thành một siêu tụ điện lưu trữ năng lượng - (Ảnh: MIT).

Theo MIT, muội than sẽ hình thành các cấu trúc điện cực được kết nối của chính nó trong quá trình đông rắn với bê tông.

Quá trình này tận dụng cách mà nước và bê tông phản ứng với nhau: nước tạo thành một mạng lưới "kênh" phân nhánh trong bê tông khi nó bắt đầu cứng lại và muội than di chuyển tự nhiên vào các kênh đó.

Các kênh này thể hiện cấu trúc dạng fractal (phân dạng), các nhánh lớn hơn tách ra thành các nhánh nhỏ hơn. Điều đó tạo ra các điện cực carbon có diện tích bề mặt cực lớn, chạy khắp miếng bê tông.

Các siêu tụ điện có thể sạc và xả gần như ngay lập tức. Do đó, mật độ năng lượng và sản lượng thường cao hơn nhiều so với mức nhận được với pin lithium tiêu chuẩn.

Nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm các siêu tụ điện bê tông này ở quy mô nhỏ. Họ cắt các cặp điện cực để tạo ra siêu tụ điện nhỏ 1V và sử dụng ba siêu tụ điện nhỏ này để thắp sáng đèn LED 3V. Hiện nhóm đang làm việc trên các khối có kích thước bằng pin ô tô và nhắm mục tiêu đạt 10kWh.

Giáo sư Franz-Josef Ulm của MIT, đồng tác giả nghiên cứu, gọi đây là một công nghệ siêu mở rộng: “Bạn có thể đi từ các điện cực dày 1mm đến các điện cực dày 1m. Bằng cách đó, về cơ bản bạn có thể mở rộng khả năng lưu trữ năng lượng từ việc thắp sáng một đèn LED trong vài giây đến cung cấp năng lượng cho cả ngôi nhà".

Nghiên cứu được công bố trong Kỷ yếu của Viện hàn lâm Khoa học quốc gia Mỹ (PNAS).

Loading...
TIN CŨ HƠN
Công nghệ tàng hình là gì? Nó hoạt động thế nào?

Công nghệ tàng hình là gì? Nó hoạt động thế nào?

Bạn đã từng nghe đến máy bay tàng hình, tàu ngầm tàng hình nhưng bạn có biết nghĩa của tàng hình ở đây thực sự là gì?

Đăng ngày: 26/04/2025
Pin làm từ vật liệu có một không hai này sẽ sớm thay thế pin lithium-ion trên ô tô điện

Pin làm từ vật liệu có một không hai này sẽ sớm thay thế pin lithium-ion trên ô tô điện

Pin lithium-ion có quá nhiều ưu điểm nhưng lại rất khó phân hủy, gây ra tác động lớn đến môi trường.

Đăng ngày: 22/04/2025
Các nhà khoa học đã thành công tạo ra chùm tia nguyên tử “vĩnh cửu”

Các nhà khoa học đã thành công tạo ra chùm tia nguyên tử “vĩnh cửu”

Tiến bộ trong vật lý lượng tử đã cho phép các nhà vật lý tạo ra chùm nguyên tử hoạt động giống như một tia laser mà trên lý thuyết có thể tồn tại “mãi mãi”.

Đăng ngày: 21/04/2025
Phát hiện đột phá về công nghệ tạo ra điện Mặt trời vào ban đêm

Phát hiện đột phá về công nghệ tạo ra điện Mặt trời vào ban đêm

Với việc chứng minh có thể sản xuất điện Mặt trời vào ban đêm, các nhà khoa học Australia đã đạt được bước đột phá về công nghệ năng lượng tái tạo.

Đăng ngày: 19/04/2025
Công nghệ nano và những ứng dụng của công nghệ nano

Công nghệ nano và những ứng dụng của công nghệ nano

Thuật ngữ công nghệ Nano (nano technology) chỉ việc nghiên cứu, học tập, tổng hợp và sử dụng các loại vật liệu, thiết bị hay kể cả các hệ thống có kích thước cỡ nano (1 phần tỷ mét).

Đăng ngày: 12/04/2025
Nano trong một thế giới cực nhỏ

Nano trong một thế giới cực nhỏ

Khoa học và công nghệ nano (nanoscience and nanotechnology) là một bộ môn khảo sát, tìm hiểu đặc tính những vật chất cực nhỏ, để thao tác (manipulate), chồng chập những vật chất này, xây dựng vật thể to hơn.

Đăng ngày: 04/04/2025
Giày phản lực: Lắp vào là tự bơi, thợ lặn chiến đấu tung hoành dưới biển!

Giày phản lực: Lắp vào là tự bơi, thợ lặn chiến đấu tung hoành dưới biển!

Không cần phải tự bơi, giày phản lực giúp thợ lặn tự di chuyển với vận tốc 4 hải lý/giờ, vừa tiết kiệm sức lựa, vừa rảnh tay làm những việc khác.

Đăng ngày: 03/04/2025
Tiêu điểm
Khoa Học News