Các nhà khoa học Anh phát triển hệ thống sạc pin chỉ trong vòng 5 phút, chu kỳ sạc lớn, chi phí rẻ
Tiềm năng cho những công nghệ sạc nhanh ngày càng lớn khi mới đây các nhà khoa học Anh tiết lộ, họ đang nghiên cứu hệ thống sạc pin mới có thể sạc đầy pin chỉ trong vòng 5 phút. Hơn hết chi phí cho hệ thống này khá rẻ.
Theo trang Independent , một nhóm các nhà nghiên cứu tại Đại học Cambridge, Anh Quốc đang nghiên cứu hệ thống sạc pin thế hệ mới, giúp sạc đầy pin smartphone đã kiệt năng lượng trong vòng 5 phút.
Nhóm nghiên cứu do Tiến sĩ Ashray Rao thuộc Phòng thí nghiệm Cavendish tại Cambridge dẫn đầu. Nhóm đã kiểm tra hành vi sạc và xả của pin lithium-ion và phát triển cơ chế kiểm soát tốc độ sạc pin siêu nhanh.
Cách đây không lâu, Xiaomi đã cho ra mắt hệ thống sạc nhanh HyperCharge với công suất lên tới 200W với khả năng sạc đầy Mi 11 trong vòng 8 phút. Hạn chế đối với hệ thống Xiaomi là nó không áp dụng cho các thiết bị khác ngoài Mi 11.
Công nghệ sạc mang tính cách mạng của Cambridge có chi phí thấp và có thể mở rộng chu kỳ sạc và tránh quá nhiệt. Tiềm năng của nghiên cứu này rất lớn. Nó hứa hẹn sẽ mang tới một sự thay đổi lớn về tốc độ và công nghệ pin nhằm bắt kịp xu hướng đổi mới pin lithium-ion.
Mặc dù vậy vẫn chưa rõ khi nào nghiên cứu sẽ sớm hoàn thiện và thương mại hóa.
Video đang HOT
Nhiệm vụ tìm kiếm một giải pháp sạc tối ưu vẫn đang hàng ngày được các nhà nghiên cứu trên thế giới thực hiện. Có nhiều các phương pháp tiếp cận khác nhau đã được đưa ra, bao gồm kỹ thuật sử dụng năng lượng từ âm thanh để sạc điện thoại và các thiết bị khác. Tuy nhiên những công nghệ mới này vẫn còn nhiều hạn chế và chưa đạt được bước đột phá cần thiết để ứng dụng trong đời sống.
Mặc dù vậy, giới công nghệ vẫn ghi nhận những tiến bộ to lớn đã đạt được trong quá trình phát triển pin và hệ thống sạc. Giờ đây tính năng sạc siêu nhanh đã hỗ trợ cho cả sạc có dây lẫn không dây.
Mới đây, hãng smartphone Infinix đã công bố ý tưởng mẫu smartphone cao cấp của hãng tích hợp sạc nhanh có dây 160W và sạc nhanh không dây 50W. Hệ thống sạc theo Infinix quảng cáo có thể sạc đầy viên pin 4000mAh từ lúc cạn pin tới khi đầy pin chỉ trong vòng 10 phút.
Nhìn xuyên qua viên pin Lithium-Ion, nhà khoa học tìm ra bí quyết sạc đầy pin smartphone trong vài phút
Các nhà nghiên cứu vừa phát triển một kỹ thuật đơn giản, hoạt động hiệu quả trong phòng thí nghiệm, cho phép họ nhìn thấy bên trong các viên pin lithium-ion và theo dõi sự chuyển động của các ion lithium trong thời gian thực khi pin đang được sạc và xả, một điều chưa bao giờ được thực hiện trước đây.
Nhờ kỹ thuật chi phí thấp này, các nhà nghiên cứu đã xác định được những quy trình làm giảm tốc độ sạc, mà nếu giải quyết sẽ có thể giúp pin của hầu hết smartphone và laptop sạc đầy chỉ trong chưa đầy 5 phút.
Cụ thể, các nhà nghiên cứu đến từ Đại học Cambridge tiết lộ rằng kỹ thuật của họ sẽ không chỉ giúp cải thiện các vật liệu sản xuất pin hiện tại, mà còn tăng tốc quá trình phát triển của thế hệ pin tiếp theo, một trong những rào cản công nghệ lớn nhất cần vượt qua trên con đường chuyển đổi sang một thế giới không sử dụng nhiên liệu hoá thạch.
Dù pin lithium-ion có những ưu điểm không thể phủ nhận, như mật độ năng lượng tương đối cao và vòng đời dài so với các loại pin cũng như các phương thức lưu trữ năng lượng khác, chúng cũng có thể bị quá nhiệt hoặc thậm chí là phát nổ, và chi phí sản xuất thì khá đắt đỏ. Bên cạnh đó, mật độ năng lượng của pin lithium-ion vẫn còn kém xa xăng dầu. Cho đến nay, đó là lý do khiến chúng không phù hợp để sử dụng đại trà trong hai loại công nghệ sạch chủ chốt: xe hơi điện và hệ thống lưu trữ năng lượng mặt trời quy mô mạng lưới.
" Một loại pin tốt là loại có thể lưu trữ nhiều năng lượng hơn nữa, hoặc có thể sạc nhanh hơn - lý tưởng nhất là cả hai " - theo đồng tác giả, tiến sỹ Christoph Schnedermann từ Phòng thí nghiệm Cavendish của Cambridge. " Nhưng để tạo ra những loại pin tốt hơn từ các vật liệu mới, và để cải thiện những loại pin chúng ta đang sử dụng, chúng ta cần hiểu được điều gì đang diễn ra bên trong chúng "
Để cải thiện pin lithium-ion và giúp chúng sạc nhanh hơn, các nhà nghiên cứu cần theo dõi và nắm được những quy trình đang diễn ra trong các vật liệu sử dụng dưới điều kiện thực tế, trong thời gian thực. Hiện tại, để làm được điều này đòi hỏi những kỹ thuật phức tạp như chụp cắt lớp X-ray hay kính hiển vi điện tử, vốn tiêu tốn thời gian và chi phí đắt đỏ.
" Để thực sự nghiên cứu những gì đang diễn ra trong một viên pin, về cơ bản bạn phải dùng kính hiển vi để làm hai việc một lúc: bạn cần quan sát pin đang sạc và xả trong vài giờ, nhưng đồng thời phải chụp rất nhanh các quy trình đang diễn ra bên trong pin " - theo tác giả Alice Merryweather.
Nhóm nghiên cứu Cambridge đã phát triển một kỹ thuật kính hiển vi quang học gọi là kính hiển vi tán xạ giao thoa để quan sát những quy trình đang diễn ra. Dựa trên kỹ thuật này, họ có thể quan sát được từng hạt lithium cobalt oxide riêng rẽ (thường được gọi là LCO) đang sạc và xả bằng cách đo lượng ánh sáng tán xạ.
Họ đã thấy được LCO đi qua một chuỗi các phản ứng chuyển hoá pha trong chu kỳ sạc - xả. Phần rìa pha trong các hạt LCO di chuyển và thay đổi khi lithium ion vào và ra. Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng cơ chế di chuyển của phần rìa này khác nhau phụ thuộc việc pin đang sạc hay xả.
" Chúng tôi phát hiện ra rằng có những mức giới hạn tốc độ khác nhau đối với các loại pin lithium-ion, tuỳ thuộc vào việc nó đang sạc hay xả " - theo tiến sỹ Akshay Rao, người dẫn đầu nghiên cứu. " Khi sạc, tốc độ tuỳ thuộc vào việc các lithium ion đi xuyên qua các hạt của vật liệu hoạt hoá nhanh đến mức nào. Khi xả, tốc độ tuỳ thuộc vào việc các ion được chèn vào các rìa nhanh đến mức nào. Nếu chúng ta có thể kiểm soát được hai cơ chế này, chúng ta sẽ có thể sạc các loại pin lithium-ion nhanh hơn nhiều "
" Xét việc pin lithium-ion đã được sử dụng trong nhiều thập kỷ, bạn hẳn cho rằng chúng ta đã biết mọi thứ cần biết về chúng, nhưng không phải vậy " - theo Schnedermann. " Kỹ thuật này cho phép chúng ta thấy được nó có thể trải qua một chu kỳ sạc - xả nhanh đến mức nào. Điều chúng tôi thực sự muốn tìm hiểu là sử dụng kỹ thuật này để nghiên cứu những vật liệu pin thế hệ tiếp theo - chúng tôi có thể sử dụng điều đã học được về LCO để phát triển các vật liệu mới "
" Kỹ thuật này là một phương thức khá phổ quát nhằm nghiên cứu động lực học ion trong các vật liệu thể rắn, do đó bạn có thể sử dụng nó trong gần như bất kỳ loại vật liệu pin nào " - theo Giáo sư Clare Grey thuộc Khoa Hoá của Cambridge, đồng tác giả nghiên cứu.
Bởi phương thức này có lưu lượng đầu vào cao nên nó cho phép nhiều hạt có thể được lấy mẫu cùng lúc trên toàn bộ electrode, và sau này sẽ cho phép khám phá sâu hơn nữa những điều có thể diễn ra khi pin bị hỏng và làm sao để ngăn chặn điều đó.
" Kỹ thuật thí nghiệm mà chúng tôi phát triển được này mang lại một sự thay đổi lớn trong tốc độ công nghệ để chúng ta có thể bắt kịp với những quy trình bên trong vốn diễn ra rất nhanh của một viên pin " - theo Schnedermann. " Việc chúng tôi có thể thực sự thấy những rìa pha kia thay đổi trong thời gian thực quả là đáng ngạc nhiên. Kỹ thuật này có thể là một mảnh ghép quan trọng nhằm phát triển các loại pin thế hệ tiếp theo "
Trung Quốc muốn thống nhất tiêu chuẩn sạc nhanh Một số công ty Trung Quốc được ghi nhận là đã hợp tác để tạo ra tiêu chuẩn sạc nhanh chung duy nhất thay vì hoạt động theo cách riêng như hiện nay. Công nghệ sạc nhanh phổ biến trên các smartphone từ Trung Quốc Theo GizChina , tốc độ sạc nhanh cho smartphone đang ngày càng tăng lên và bản thân công...











Tin đang nóng
Tin mới nhất

Nâng cao và biến đổi hình ảnh của bạn bằng trình chỉnh sửa video trực tuyến CapCut

Cách đăng Facebook để có nhiều lượt thích và chia sẻ

Thêm nhiều bang của Mỹ cấm TikTok

Microsoft cấm khai thác tiền điện tử trên các dịch vụ đám mây để bảo vệ khách hàng

Facebook trấn áp hàng loạt công ty phần mềm gián điệp

Meta đối mặt cáo buộc vi phạm các quy tắc chống độc quyền với mức phạt 11,8 tỷ đô

Không cần thăm dò, Musk nên sớm từ chức CEO Twitter

Đại lý Việt nhập iPhone 14 kiểu 'bia kèm lạc'

Khai trương hệ thống vé điện tử và dịch vụ trải nghiệm thực tế ảo XR tại Quần thể Di tích Cố đô Huế

'Dở khóc dở cười' với tính năng trợ giúp người bị tai nạn ôtô của Apple

Xiaomi sa thải hàng nghìn nhân sự

Apple sẽ bắt đầu sản xuất MacBook tại Việt Nam vào giữa năm 2023
Có thể bạn quan tâm

Mẹ chồng lương hưu 50 triệu/tháng từ chối trông cháu để tiếp tục kiếm tiền: Số dư tài khoản 0 đồng, lý do gây sốc
Góc tâm tình
05:19:32 26/03/2025
HLV đội tuyển Anh Tuchel thở phào vì Bellingham
Sao thể thao
00:51:30 26/03/2025
Điểm tên những loài vịt đẹp nhất trên thế giới
Lạ vui
00:49:28 26/03/2025
Bộ phim có sao nữ được mệnh danh "kiều nữ" hành xử mất kiểm soát, bị chê nhảm nhí khắp MXH
Phim việt
23:29:16 25/03/2025
10 lời thoại nhói lòng trong Khi Cuộc Đời Cho Bạn Quả Quýt: Cuối cùng, ai rồi cũng sống như những đứa trẻ mồ côi...
Hậu trường phim
23:15:23 25/03/2025
Vào bar tổ chức "bay lắc", 8 đối tượng chia nhau 50 năm tù
Pháp luật
23:13:46 25/03/2025
Choáng với hình ảnh nam sinh hóa trang phản cảm trong ngày hội trường
Netizen
23:08:59 25/03/2025
F-16 Ukraine sắp như "hổ mọc thêm cánh", thách thức không quân Nga
Thế giới
22:59:06 25/03/2025
'Mama boy' trong 'When Life Gives You Tangerines' gây ám ảnh ra sao?
Phim châu á
22:51:50 25/03/2025
Vụ chìm tàu 5 người chết và mất tích: Ngóng người thân trong vô vọng
Tin nổi bật
22:50:09 25/03/2025