Cấu trúc graphene mới có thể giúp tạo ra những thỏi pin dùng được lâu hơn

Thảo luận trong 'Khoa học' bắt đầu bởi bk9sw, 19/1/15. Trả lời: 29, Xem: 13721.

  1. bk9sw

    bk9sw Moderator

    Tham gia:
    30/3/08
    Được thích:
    71,378
    Best Answers:
    2
    bk9sw
    VIP
    #1 bk9sw, 19/1/15
    Sửa lần cuối: 19/1/15
    Đang tải graphene_cầu_tua_rua_01.jpg…

    Nhóm các nhà khoa học vật liệu tại Hàn Quốc đã vừa chế tạo thành công các hạt graphene kích thước micro có hình dạng giống như một quả cầu giấy mà các hoạt náo viên hay dùng bằng cách phun các giọt graphene oxide vào một dung môi nóng. Theo họ, kỹ thuật này có thể mang lại một phương pháp đơn giản và linh hoạt hơn để tạo ra các vật liệu làm điện cực cho pin và siêu tụ điện, qua đó có thể cải thiện vấn đề về năng lượng cho nhiều loại thiết bị.

    Sở dĩ các nhà khoa học muốn sử dụng graphene trong tụ điện bởi nó được xe là một vật liệu thần kỳ với khả năng dẫn điện cực tốt, độ ổn định cao và có diện tích bề mặt lớn. Tuy nhiên, các phương pháp sản xuất graphene tiêu chuẩn thường cho ra các tấm graphene mỏng, dính chồng lên nhau làm giảm diện tích bề mặt và khiến vật liệu trở nên khó xử lý hơn.

    Để khai thác tính chất dẫn điện và cơ học của vật liệu trong khi vẫn duy trì được diện tích bề mặt lớn, các nhà nghiên cứu trên thế giới đã thử tạo ra cấu trúc graphene 3 chiều. Đầu tiên là các cấu trúc graphene có dạng bọt hoặc aerogel (một dạng vật liệu tổng hợp siêu nhẹ, xốp có nguồn gốc từ gel trong đó thành phần chất lỏng của gel được thay bằng một loại khí). Tuy nhiên, các cấu trúc này không phù hợp đối với điện cực bởi chúng không đều hoặc quá to, đồng thời có mật độ vật liệu carbon thấp, nhà khoa học vật liệu Sang-Hoon Park tại đại học Yonsei, Seoul, Hàn Quốc cho biết. Phương pháp thứ 2 là tạo ra cấu trúc graphene dạng hình cầu với kích thước nano, micro bằng các khuôn 3D và áp dụng các kỹ thuật như bay hơi lắng đọng hóa học hay làm khô đông lạnh.

    Park cùng các cộng sự đã quyết định chọn phương pháp thứ 2 nhưng tùy chỉnh lại. Theo đó thay vì tạo ra các quả cầu graphene rỗng hay trông giống như một cục giấy vò, nhóm nghiên cứu Hàn Quốc đã bắt chước hình dạng quả cầu giấy thường được hoạt náo viên sử dụng. Trong đó mỗi tua giấy chính là một tấm graphene nano tỏa ra từ tâm. Cách sắp xếp này làm tăng diện tích tiếp xúc bề mặt của graphene và tạo ra các kênh nano giúp tăng cường khả năng chuyển đổi điện tích, Park cho biết.

    Đang tải graphene_cầu_tua_rua_02.jpg…

    Để thực hiện, nhóm nghiên cứu đã nhỏ graphene oxide dạng huyền phù có chứa nước qua một ngòi phun tốc độ siêu âm và sử dụng sóng âm để phá vỡ dạng huyền phù của graphene thành các giọt siêu nhỏ. Sau đó, các giọt graphene oxide được phun xuống một hỗn hợp dung mỗi hữu cơ nóng 160 độ C và acid ascorbic đóng vai trò là chất khử.

    Trong hỗn hợp nóng, graphene oxide biến đổi thành các tấm graphene và kết lại với nhau. Nước trong mỗi giọt bay hơi và thoát khỏi bề mặt mỗi giọt. Park cho biết: "Chúng tôi tin rằng sự bay hơi nhanh chóng của nước đã khiến cho các tấm graphene nano tỏa tròn." Sau cùng, các quả cầu graphene micro có đường kính 5 μm kết tủa khỏi dung dịch và nhóm nghiên cứu chỉ việc lọc để lấy chúng ra.

    Bên cạnh đó, nhóm nghiên cứu cũng chế tạo các hạt graphene độn silicon với thành phần ban đầu gồm các hạt nano silicon huyền phù và graphene oxide. Silicon là một vật liệu rất hứa hẹn để sử dụng làm cực dương trong các pin Li-ion nhờ khả năng lưu trữ điện tích cao nhưng các cực dương làm từ nó thường bị phồng và méo trong quá trình sạc/xả. Do đó, việc bao bọc silicon trong một cấu trúc carbon có thể giải quyết vấn đề này.

    Để kiểm tra, nhóm nghiên cứu đã chế tạo các điện cực có kích thước 1 cm, 1 loại có thành phần là các quả cầu graphene có dạng tua rua như trên và 1 loại chứa các tấm graphene không qua xử lý. Cả 2 được nhúng vào một chất điện phân acid sulfuric. Kết quả đo được cho thấy điện cực chứa graphene dạng cầu tua rua có điện dung 151 farad/gram trong khi đó điện cực chứa graphene dạng tấm có điện dung 118 farad/gram. Như vậy, cấu trúc 3D của các hạt đã giúp cải thiện hiệu năng, điện dung lớn hơn cho thấy khả năng tích điện của vật liệu lâu hơn.

    Điện dung của điện cực bằng graphene dạng hình cầu nói trên có thể so sánh với các điện cực được chế tạo bằng vật liệu graphene 3D khác. Tuy nhiên, kỹ thuật chế tạo của nhóm nghiên cứu Hàn Quốc đã mở ra một phương pháp sản xuất mới hiệu quả hơn. So với các phương pháp chế tạo graphene 3D thông thường thì phương pháp này "đơn giản, trực tiếp và dễ gia tăng tỉ lệ hơn cho các ứng dụng công nghiệp," nhóm nghiên cứu nhấn mạnh. '

     
    Tai230, Ohannguyent, AmbitiousMan1 người khác thích nội dung này.
    #1 bk9sw, 19/1/15
    Sửa lần cuối: 19/1/15
  2. kiemphisongdao

    Tham gia:
    1/6/13
    Được thích:
    1,613
    Best Answers:
    0
    kiemphisongdao
    TÍCH CỰC
    Về lý thuyết, pin sử dụng công nghệ này tăng 28%. thật khá ấn tượng. Mong công nghệ sẽ sớm áp dụng sx đại trà.
     
    1. linhsonnguyen

      Tham gia:
      8/8/11
      Được thích:
      2,107
      Best Answers:
      0
      linhsonnguyen
      CAO CẤP
      linhsonnguyen @kiemphisongdao trên thực tế chỉ tăng 2,8% 19
       
  3. phu_1993

    Tham gia:
    14/6/12
    Được thích:
    84
    Best Answers:
    0
    phu_1993
    ĐẠI BÀNG
    #3 phu_1993, 1/2/15
    Sửa lần cuối: 1/2/15
    mong chờ những con iphone dùng pin được vài tuần :):D:rolleyes:
     
    #3 phu_1993, 1/2/15
    Sửa lần cuối: 1/2/15
  4. dualshock

    Tham gia:
    14/8/08
    Được thích:
    7,931
    Best Answers:
    0
    dualshock
    Thỉnh thoảng lại nghe thấy công nghệ pin nọ pin kia, nhưng từ lâu lắm rồi vẫn chỉ là "trong phòng thí nghiệm". Bao giờ mới đưa vào sản xuất thương mại được đây ?
     
    1. LRA

      LRA

      Tham gia:
      22/3/11
      Được thích:
      4,496
      Best Answers:
      0
      LRA
      LRA
      VIP
      LRA @dualshock Giống như VN có khái niệm "trên giấy". :D

      Mấy thông tin như vậy xem cho biết thôi. Khi nào có thì hẵng hay, đợi chờ gì cho mệt.
       
      nightmoonlightkurof4 thích nội dung này.
    2. kut3prince9x

      kut3prince9x Dự bị

      Tham gia:
      5/2/12
      Được thích:
      1,763
      Best Answers:
      0
      kut3prince9x
      Trứng
      kut3prince9x @dualshock nghiên cứu và thực tiễn nó là 2 vấn đề khác nhau..kể cả khả thi để đưa vào đại trà thì cũng mất vài năm để phổ biến nhé
       
  5. Phạm Tài gtvt

    Tham gia:
    10/10/12
    Được thích:
    669
    Best Answers:
    0
    Phạm Tài gtvt
    TÍCH CỰC
    công nghệ pin bây giờ vẫn là của thế kỷ trước
     
    lamquockhang_se7entươi vui thích nội dung này.
  6. boymummim

    Tham gia:
    24/11/13
    Được thích:
    136
    Best Answers:
    0
    boymummim
    ĐẠI BÀNG
    Quan trọng là bao lâu mới đại chà!
     
    1. Tminh3232

      Tham gia:
      17/11/14
      Được thích:
      2,141
      Best Answers:
      0
      Tminh3232
      CAO CẤP
      Tminh3232 @boymummim " đại trà" bác ơi.
       
  7. 16111995st

    16111995st Thành viên

    Tham gia:
    11/1/15
    Được thích:
    121
    Best Answers:
    0
    16111995st
    Nhưng để áp dụng vào còn lâu lâu lâu lắm...
    Màn hình cải tiến, chip cải tiến, ram cải tiến, còn pin là từ thế kỉ trước... :)
     
  8. phonecuibap

    Tham gia:
    8/11/11
    Được thích:
    22
    Best Answers:
    0
    phonecuibap
    ĐẠI BÀNG
    Công nghệ gì thì gì chứ phải an toàn chứ kiểu bỏ túi quần nó phát nổ thì tiêu thằng e trai, ba má và con ghệ e nó buồn ! :p:D
     

    File đính kèm:

    1. Andykool1810

      Tham gia:
      21/3/10
      Được thích:
      654
      Best Answers:
      0
      Andykool1810
      TÍCH CỰC
      Andykool1810 @phonecuibap Nhầm nhé! Chỉ có ba má bạn với bạn buồn thôi chứ thằng em của bạn mà tiêu thì người yêu của bạn nó đá đít bạn ngay và luôn ! Ngồi đấy mà mơ hão nó buồn . K tin thử thì biết@@
       
      nightmoonlight thích nội dung này.
  9. dmt4uchejt

    dmt4uchejt Thành viên

    Tham gia:
    23/8/13
    Được thích:
    1,230
    Best Answers:
    0
    dmt4uchejt
    Rất nhìu công nghệ như này nhưng rồi :(
     
    EmGiaKhang thích nội dung này.
  10. mndat175

    Tham gia:
    12/1/15
    Được thích:
    16
    Best Answers:
    0
    mndat175
    ĐẠI BÀNG
    nên phát triển loại pin litium-polimer thì tương lai pin sẽ rộng mở hơn là mấy cái này, chỉ ở quy mô phòng thí nghiệm thôi
     
    1. hiddentrust

      Tham gia:
      9/9/12
      Được thích:
      297
      Best Answers:
      0
      hiddentrust
      TÍCH CỰC
      hiddentrust @mndat175 Pin li-po thì bây giờ đại trà rồi còn gì nữa, cái zenphone của mình dùng pin li-po nè.
       
  11. xuantruong1992

    Tham gia:
    8/3/13
    Được thích:
    3,050
    Best Answers:
    0
    xuantruong1992
    CAO CẤP
    Cả năm 2014 đã nghe không biết bao nhiêu công nghệ pin các loại, có cả công nghệ có thể tăng gấp mấy lần dung lượng pin nhưng tất cả hiện tại chỉ là nghiên cứu và cách tăng thời lượng sử dụng hiện tại chỉ là giảm lượng điện tiêu thụ của các linh kiện, chờ đột phá từ pin mà chắc còn lâu lắm. :(
     
  12. EmGiaKhang

    EmGiaKhang Thành viên

    Tham gia:
    19/1/15
    Được thích:
    1,570
    Best Answers:
    0
    EmGiaKhang
    Khi nào thương mại hoá đi rồi tính


    Gửi từ tinhe.vn app hay văng của cuhiep
     
  13. bkis1112

    Tham gia:
    20/9/10
    Được thích:
    501
    Best Answers:
    0
    bkis1112
    TÍCH CỰC
    Chừng nào có thì mới biết được, xưa giờ cả trăm công trình nghiên cứu pin có thấy được gì đâu.
     
  14. ÔngGiàVôĐịch

    Tham gia:
    3/1/15
    Được thích:
    3
    Best Answers:
    0
    ÔngGiàVôĐịch
    ĐẠI BÀNG
    Pin mà cải thiện dc nhiều quá tuyệt .
     
  15. williamtruongvtv

    Tham gia:
    7/8/08
    Được thích:
    848
    Best Answers:
    0
    williamtruongvtv
    TÍCH CỰC
    Từ lúc xài philips w6610 em đã không còn phải lo việc pin hết dù bật 3G cả ngày. Cảm giác xài smp mà ko phải lo pin hết thật sướng
     
  16. pkuc98gl

    pkuc98gl Dự bị

    Tham gia:
    26/1/15
    Được thích:
    0
    Best Answers:
    0
  17. kungfu9999

    Tham gia:
    3/5/12
    Được thích:
    1,699
    Best Answers:
    0
    kungfu9999
    CAO CẤP
    Nói miết mà có thấy cục pin mô ngon hơn trong nhiều năm qua đâu
     
  18. Tminh3232

    Tham gia:
    17/11/14
    Được thích:
    2,141
    Best Answers:
    0
    Tminh3232
    CAO CẤP
    Vẫn còn chờ lâu. Khi nào có mới tin.
     
  19. teri.nk79

    Tham gia:
    5/1/12
    Được thích:
    626
    Best Answers:
    0
    teri.nk79
    TÍCH CỰC
    Các bạn phải nên biết là một thùng chứa 5 lít nước thì chúng ta không thể nhét hơn 10 lít vào được.
    Pin cũng tương tự vậy thôi. Vấn đề là cải tiến để giảm hao hụt trong sạc và công nghệ sạc nhanh. Vì thật ra sạc nhanh cũng được tăng A với V lên chỉ có điều là pin sẽ chai nhanh. Đó là vấn đề chính cần cải thiện...
    Tăng dung lượng thì khó lắm.
    Cắm 10" full 100% pin 3000mah thì cho dù gì đi nữa rất nuột.
    Hi vọng tương lai :)
     
    Tminh3232 thích nội dung này.
Đang tải...