Tin tức
Hotline: (84 04) 382 49874      
Hỗ trợ online: Chát với hỗ trợ Online - Yahoo Chát với hỗ trợ Online - Skype  Liên Hệ  Tiếng Anh
http://techmartvietnam.vn/Portals/_default/Skins/NVPortal/Images/xuctien.jpg
http://techmartvietnam.vn/Portals/_default/Skins/NVPortal/Images/xuctien.jpg

Siêu tụ điện có thể sạc siêu tốc 4:29 PM,9/18/2020

Trong báo cáo một công trình khoa học mới, các nhà nghiên cứu thuộc Đại học Texas A&M, Mỹ đã giới thiệu thiết bị lưu trữ năng lượng, phát triển trên cơ sở thực vật có thể sạc pin ô tô điện chỉ trong vòng vài phút.

TS Hong Liang, GS Oscar S. Wyatt Jr. tại Khoa Cơ khí J. Mike Walker '66 cho biết, việc tích hợp vật liệu sinh học vào các thiết bị lưu trữ năng lượng có độ phức tạp cao vì rất khó kiểm soát các đặc tính điện tạo ra, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến vòng đời và hiệu suất của thiết bị. Ngoài ra, quy trình sản xuất vật liệu sinh học thường là những phương pháp xử lý hóa học độc hại và nguy hiểm.

Các thiết bị lưu trữ năng lượng thường ở dạng pin hoặc siêu tụ điện. Dù cả hai loại thiết bị đều có thể cung cấp dòng điện khi có nhu cầu, nhưng giữa hai loại có một số khác biệt cơ bản. Pin có thể lưu trữ dung lượng lớn điện tích trên một đơn vị thể tích, nhưng siêu tụ điện có thể tạo ra  hiệu quả hơn nhiều trong việc tạo ra một dòng điện lớn trong thời gian rất ngắn. Cường độ dòng điện lớn giúp siêu tụ điện nhanh chóng sạc đầy các thiết bị, trong khi pin điện, để sạc đầy cần có nhiều thời gian hơn.

Về cơ bản, siêu tụ điện có cấu trúc bên trong phù hợp với các tụ điện cơ bản khác. Cả hai loại thiết bị này đều lưu trữ điện tích trên các tấm kim loại hoặc điện cực. Nhưng không giống như các tụ điện cơ bản, siêu tụ điện có thể được chế tạo với nhiều kích cỡ, hình dạng và cấu trúc thiết kế khác nhau, phụ thuộc vào mục đích ứng dụng.

Những điện cực của siêu tụ điện có thể được chế tạo bằng nhiều loại vật liệu khác nhau. Trong nghiên cứu của mình, Liang và nhóm nghiên cứu sử dụng vật liệu hạt nano mangan dioxide để thiết kế một trong hai điện cực siêu tụ điện.

Theo TS Liang, mangan dioxide rẻ, có sẵn trên thị trường và an toàn hơn so với những oxit kim loại chuyển tiếp khác như ruthenium hoặc oxit kẽm, được sử dụng phổ biến để chế tạo điện cực. Nhưng nhược điểm lớn của mangan dioxide là có độ dẫn điện kém hơn các loại vật liệu thông thường hiện nay.

Những nghiên cứu trước đây cho thấy lignin, một loại polymer tự nhiên dùng để dán các sợi gỗ, khi trộn với các oxit kim loại sẽ làm tăng cường những tính chất điện hóa của điện cực.

Để tạo ra điện cực, nhóm nghiên cứu đã xử lý lignin tinh khiết với một chất khử trùng thông thường là thuốc tím. Sau đó, sử dụng nhiệt độ và áp suất cao thúc đẩy phản ứng oxy hóa, phá vỡ kali pemanganat  trong thuốc tím và lắng đọng mangan đioxit lên lignin.

Các nhà khoa học tiến hành phủ hỗn hợp lignin và mangan dioxide lên một tấm nhôm, tạo thành điện cực thân thiện môi trường. Cuối cùng, các nhà nghiên cứu lắp ráp một siêu tụ điện bằng cách kẹp một chất điện phân gel electrolyte giữa điện cực lignin-mangan dioxide-nhôm và điện cực khác làm từ nhôm và than hoạt tính.

Khi thử nghiệm điện cực sạch mới được thiết kế, các nhà khoa học nhận thấy, siêu tụ điện có những đặc tính điện hóa rất ổn định. Đặc biệt, điện dung tụ điện, hoặc khả năng lưu trữ điện tích của thiết bị, thay đổi rất ít sau hàng nghìn chu kỳ sạc và xả. Ngoài ra, khi phân bổ tỷ lệ lignin-mangan dioxide tối ưu, điện dung cụ thể lớn hơn tới 900 lần so với những siêu tụ điện có kích thước tương đương khác.

TS Liang nhấn mạnh, những siêu tụ điện này rất nhẹ và linh hoạt. Những tính chất đặc trưng này tăng cường khả năng sử dụng siêu tụ điện thân thiện môi trường lưu trữ năng lượng trong xe cộ.

Nguồn: Báo Khoa học và Đời sống, ngày 16/9/2020.

Send Print  Back
The news brought
Biến giấy thành máy tính bảng linh hoạt 9/14/2020
Công nghệ kháng-pin Mặt Trời có thể tạo ra được điện trong đêm tối 9/14/2020
Da nhân tạo có cảm giác như da thật 9/8/2020
Kỳ lạ loại pin tiêu thụ chất thải phóng xạ có tuổi thọ lên tới 28.000 năm 9/4/2020
Cấu trúc kết dính mới có khả năng tháo dính nhiều lần 9/4/2020
Chế tạo bê tông nhẹ có khả năng cách nhiệt và chịu lực 8/31/2020
Hongkong: phục hồi quần thể san hô bằng gạch in 3D 8/31/2020
Cellulose – vật liệu tiềm năng chế tạo các pin điện thân thiện môi trường 8/31/2020
Rác thải nhựa thực ra là một vật liệu xây dựng lý tưởng 8/24/2020
Các nhà khoa học chế tạo thành công ổ cứng máy tính làm từ lụa tơ tằm 8/24/2020
Độc lạ nhà vệ sinh công cộng trong suốt có thể nhìn xuyên thấu từ bên ngoài 8/19/2020
Khẩu trang làm từ cây chuối sợi giúp giảm rác thải nhựa trong thời đại dịch 8/6/2020
Phát triển ‘da điện tử’ có thể cảm nhận như da thật 8/6/2020
Vật liệu mới tái chế nhựa và hấp phụ khí carbon dioxide 8/4/2020
Nam châm có thể nhấc bổng tàu sân bay của lò nhiệt hạch 8/4/2020













Trang chủ   |    CN/TB chào bán   |    CN/TB tìm mua   |    Tin tức   |    Giới thiệu   |    Liên hệ Register   |    Login   
Số lượt truy cập: 119034386 Bản quyền thuộc Cục Thông tin Khoa học và Công nghệ Quốc gia.
Địa chỉ trụ sở chính: 24 Lý Thường Kiệt - Quận Hoàn Kiếm - Hà Nội.
Tel: (84-04) 38249874 - 39342945 | Fax: (08-04) 38249874 | Email: techmart@vista.gov.vn