Các nhà khoa học phát hiện ra kim loại thủy tinh quý hiếm

Theo một nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí Nature Materials, các nhà khoa học đã phát hiện ra kim loại thủy tinh quý hiếm, giúp các nhà nghiên cứu chế tạo pin hiệu quả hơn.

Trong thí nghiệm, các nhà khoa học vật liệu tại trường Đại học California San Diego và Phòng thí nghiệm quốc gia Idaho đã phát hiện ra rằng khi làm chậm quá trình sạc lại trong pin lithium, hiệu suất của pin được cải thiện. Việc giảm tốc độ sạc khiến các điện cực pin tích tụ các nguyên tử không theo trật tự.

Các nhà khoa học phát hiện ra kim loại thủy tinh quý hiếm
Đây là lần đầu tiên các nhà khoa học trực tiếp quan sát được kim loại vô định hình nguyên chất.

Trong quá trình nạp lại với tốc độ chậm, các nhà nghiên cứu đã quan sát thấy một loại lithium thủy tinh không tinh thể, một dạng chưa từng thấy của lithium. Ngoài cải tiến hiệu suất pin, các nhà nghiên cứu đề xuất sử dụng các thí nghiệm để xác định các kim loại thủy tinh quý hiếm khác.

Loading...

Trong quá trình sạc lại pin, các nguyên tử lithium được lắng đọng trên bề mặt cực dương. Vì sự lắng đọng theo mô hình thất thường, hiệu suất sạc thường thay đổi. Các nhà nghiên cứu đã đưa ra giả thuyết các mô hình lắng đọng chịu tác động do sự tích tụ của một vài nguyên tử lithium đầu tiên, được gọi là quá trình chuyển pha.

Các nhà khoa học đã sử dụng kính hiển vi điện tử mạnh được làm mát bằng nitơ lỏng để theo dõi phôi nguyên tử bắt đầu quá trình chuyển pha. Các mô hình máy tính đã giúp các nhà nghiên cứu giải thích hình ảnh. Nhóm nghiên cứu nhận thấy một số điều kiện sạc đã tạo ra lithium vô định hình, giống như thủy tinh thay cho lithium tinh thể.

Trước đây, các nhà khoa học đã phải sử dụng hợp kim, hỗn hợp kim loại khác nhau để sản xuất kim loại thủy tinh. Đây là lần đầu tiên các nhà khoa học trực tiếp quan sát được kim loại vô định hình nguyên chất.

Khi kim loại thủy tinh bắt đầu quá trình chuyển pha, phôi lithium vẫn duy trì trạng thái vô định hình trong suốt quá trình sạc, cải thiện hiệu suất của pin. Các nhà nghiên cứu đã phát hiện thấy tốc độ lắng đọng chậm cho phép hình thành phôi kim loại thủy tinh, trái ngược với những gì các nhà khoa học mong đợi. Ban đầu, các nhà khoa học đưa ra giả thuyết tốc độ lắng đọng chậm hơn sẽ cho phép các nguyên tử tập hợp thành các thành phần cứng hơn.

Sau khi sử dụng thuật toán máy tính để xác định các điều kiện lý tưởng cho sự hình thành kim loại thủy tinh, các nhà khoa học đã sản xuất thành công dạng thủy tinh của bốn kim loại phản ứng tốt hơn. Ngoài việc cải thiện hiệu suất pin, nghiên cứu cũng truyền cảm hứng cho việc tạo ra kim loại thủy tinh cho nhiều ứng dụng.

Loading...
TIN CŨ HƠN
Cảnh tượng siêu hiếm gặp khi những cơn sóng bị đóng băng trên mặt hồ

Cảnh tượng siêu hiếm gặp khi những cơn sóng bị đóng băng trên mặt hồ

Những con sóng bị đóng băng ở đây rất mềm mại, rất đặc biệt so với những gì mọi người thường thấy trước đây.

Đăng ngày: 17/08/2020
Lá thư 86 chữ Gia Cát Lượng gửi con trai: Nếu hiểu thấu sẽ giúp cải biến vận mệnh đời mình!

Lá thư 86 chữ Gia Cát Lượng gửi con trai: Nếu hiểu thấu sẽ giúp cải biến vận mệnh đời mình!

Để có thể sống yên ổn trong xã hội đầy biến động này, để tìm được sức mạnh vượt qua nghịch cảnh cuộc sống, hãy ghi nhớ 9 bài học này từ bậc thầy Gia Cát Lượng.

Đăng ngày: 17/08/2020
Khoa học chứng minh: Đàn ông lười biếng là những người thông minh và thành công hơn

Khoa học chứng minh: Đàn ông lười biếng là những người thông minh và thành công hơn

Người lười có thể hoàn thành nhiệm vụ nhanh gấp đôi người thường. Để biết hết những lối đi tắt đến cuộc hẹn, đòi hỏi phải rất thông thạo đường xá. Họ đã không làm thì thôi, mà đã làm thì cực kỳ mau lẹ và tháo vát.

Đăng ngày: 17/08/2020
Chiến công hiển hách nhất gây ra nỗi ám ảnh lớn nhất, khiến vị đại đế của Ấn Độ

Chiến công hiển hách nhất gây ra nỗi ám ảnh lớn nhất, khiến vị đại đế của Ấn Độ "đổi đời"

Hậu thế mãi nhắc về đại chiến tích công phá thành Kalinga của Ashoka Đại đế, nhưng không phải để ca ngợi tài dùng binh mà chủ yếu để nói về bước ngoặt cuộc đời của ông.

Đăng ngày: 17/08/2020
Một tay đua công thức 1 sẽ phải chịu những tác động vật lý nào?

Một tay đua công thức 1 sẽ phải chịu những tác động vật lý nào?

Dù lái “lụa” đến mức nào đi nữa, họ cũng phải đối mặt với vô vàn thách thức trong khi đua, chẳng hạn như mức lực G lớn, lượng nhiệt cao và áp lực lên cơ.

Đăng ngày: 16/08/2020
Đây không phải chuồn chuồn bình thường, đây là gián điệp mà CIA đã phát triển từ những năm 1970

Đây không phải chuồn chuồn bình thường, đây là gián điệp mà CIA đã phát triển từ những năm 1970

Tài liệu được giải mật mới đây nhất sẽ cho chúng ta biết cách CIA tạo ra một trong những loại robot đầu tiên dưới hình dạng côn trùng.

Đăng ngày: 15/08/2020
[Có thể bạn chưa biết] Điều gì xảy ra khi một quả bom hạt nhân phát nổ giữa thành phố?

[Có thể bạn chưa biết] Điều gì xảy ra khi một quả bom hạt nhân phát nổ giữa thành phố?

Cùng xem chuyện gì sẽ xảy ra nếu một quả bom hạt nhân phát nổ trong lòng một thành phố lớn, khi mà người lớn đang đi làm, trẻ em đang học bài, mọi người chìm đắm trong những suy tư và cuộc sống…

Đăng ngày: 15/08/2020
Tiêu điểm
Khoa Học News