Xương động vật tạo cảm hứng cho thiết kế pin mới

Các nhà nghiên cứu từ Hàn Quốc và Mỹ phát triển pin natri-ion hoạt động ổn định hơn dựa trên cấu trúc xương của động vật có vú.

Pin lithium-ion là loại pin điện được đánh giá cao nhất hiện nay nhưng các nhà nghiên cứu cho biết chúng đang đạt đến giới hạn hiệu quả, vì vậy, việc phát triển các loại pin mới là điều cần thiết cho tương lai.

Pin natri-ion có nhiều ưu điểm hơn so với pin lithium-ion nhưng các nhà khoa học gặp rất nhiều khó khăn để phát triển cực âm (cathode) natri một cách hiệu quả. Thiết kế pin lấy cảm hứng từ xương động vật có thể là chìa khóa giúp giải quyết thách thức này.

Theo mô tả trên tạp chí Applied Physics Review hôm 8/12, loại pin mới do Đại học Sungkyunkwan của Hàn Quốc phát triển kết hợp vật liệu xốp ở bên trong với lớp vỏ cứng ở bên ngoài. Thiết kế này giúp cải thiện đáng kể tính ổn định của cathode.

Loading...

Xương động vật tạo cảm hứng cho thiết kế pin mới
Cấu trúc pin natri-ion lấy cảm hứng từ xương động vật có vú. (Ảnh: Ho Seok Park).

"Thiên nhiên có thể cung cấp những giải pháp đầy hứa hẹn để giải quyết các vấn đề kỹ thuật. Dựa trên cấu trúc xương của động vật có vú, chúng tôi đã tìm ra thiết kế lý tưởng cho pin natri-ion để giải quyết những hạn chế về động học và tính ổn định của cực âm", Giáo sư Ho Seok Park từ Đại học Sungkyunkwan, trưởng nhóm nghiên cứu, chia sẻ.

Đối với vật liệu xốp bên trong, nhóm nghiên cứu sử dụng Na3V2(PO4)3, một hợp chất siêu dẫn ion natri được gọi tắt là NVP. Xung quanh vật liệu này được bảo vệ bởi một lớp vỏ cứng làm từ graphene oxit đã khử (rGO).

NVP cho phép vận chuyển nhanh chóng các ion natri, nhưng nó vốn không ổn định. Lớp rGO cung cấp cho cathode độ ổn định cao hơn, ngăn ngừa thiệt hại do ứng suất điện hóa và cơ học. Các thử nghiệm đã chứng minh pin natri-ion cho hiệu suất đầy hứa hẹn nhưng nhóm nghiên cứu cho biết vẫn cần kiểm tra thêm trước khi đưa vào sử dụng thương mại.

Loading...
TIN CŨ HƠN
Con đường năng lượng mặt trời đầu tiên ở Mỹ

Con đường năng lượng mặt trời đầu tiên ở Mỹ

Con đường mới gắn pin năng lượng mặt trời siêu bền cho phép xe cộ chạy qua và có thể tạo ra hơn 1.300 kWh điện mỗi năm.

Đăng ngày: 13/12/2020
Loại pin mới mạnh gấp 10 lần

Loại pin mới mạnh gấp 10 lần "đương kim vô địch"

Nhóm nghiên cứu tại Đại học California San Diego đã phát triển một loại pin dẻo sạc được với mật độ năng lượng gấp 5-10 lần so với loại mạnh nhất hiện nay.

Đăng ngày: 11/12/2020
Đan Mạch ra mắt nông trại thẳng đứng rộng 7.000m2

Đan Mạch ra mắt nông trại thẳng đứng rộng 7.000m2

Một trong những trang trại thẳng đứng lớn nhất châu Âu mới được đưa vào hoạt động tại khu công nghiệp ở thủ đô Copenhagen của Đan Mạch.

Đăng ngày: 11/12/2020
Cấy vây vào hộp sọ để cảm nhận thời tiết

Cấy vây vào hộp sọ để cảm nhận thời tiết

Manel de Aguas đã biến những chiếc vây trang trí đó thành một bộ phận có thể nhận biết nhiệt độ, độ ẩm, áp suất khí quyển và gửi âm thanh đến não của mình bằng cách dẫn truyền qua xương.

Đăng ngày: 10/12/2020
Công ty Mỹ giới thiệu mẫu xe điện

Công ty Mỹ giới thiệu mẫu xe điện "không cần sạc"

Công ty khởi nghiệp Aptera phát triển mẫu xe điện có thể chạy tới 1.600 km mà không cần ghé vào trạm sạc.

Đăng ngày: 10/12/2020
Robot hút bụi có thể bị biến thành thiết bị nghe lén

Robot hút bụi có thể bị biến thành thiết bị nghe lén

Ngoài hút bụi, những chú robot nhỏ xinh có thể "hút" cả những câu chuyện thầm kín trong gia đình chủ nhân chúng.

Đăng ngày: 09/12/2020
Chế tạo thành công keo siêu dính, có thể tự tiêu biến thành dạng khí mà không cần phải cạy mới ra

Chế tạo thành công keo siêu dính, có thể tự tiêu biến thành dạng khí mà không cần phải cạy mới ra

Em có phải keo phân tử rắn không, mà sao ánh mắt của anh lại dính vào em chặt đến thế?

Đăng ngày: 09/12/2020
Tiêu điểm
Khoa Học News