Ngỡ ngàng: Nhà khoa học Việt chế tạo pin không cháy nổ có tuổi thọ 50 năm

Mai Thị Diễm10:24 14/03/2019

Tiến sĩ Trương Quang Đức – nhà khoa học người Việt tại Đại học Tohoku, Nhật Bản mới đây vừa sáng chế ra loại pin thế hệ mới không gây cháy nổ đồng thời nâng tuổi thọ pin lithium lên đến 50 năm. Đây là một bước tiến có tính đột phá trong lĩnh vực khoa học công nghệ pin.

Hiện nay các thiết bị điện tử cầm tay như máy tính điện thoại và thậm chí ô tô điện đều sử dụng công nghệ pin Lithium với vật liệu LMO, loại pin không an toàn có nhiều nguy cơ cháy nổ đặc biệt khi dùng trong điều kiện công suất cao và không phù hợp để sử dụng trong việc nạp và xả pin liên tục nhiều lần.

Các nhà khoa học của Đại học Tohoku cùng các nhà khoa học Nhật Bản đã bắt tay giải quyết vấn đề này bằng cách nghiên cứu các thế hệ pin mới dựa trên sự trao đổi nguyên tử Magiê, thay thế cho nguyên tử Lithium.

Lithium là kim loại phản ứng rất nhạy với nước và các chất hữu cơ có hydro sinh ra khí hydro tác nhân gây nổ khi pin nóng lên trong quá trình sạc xả.

Ngược lại, Magiê là kim loại rất bền nhiệt và không có phản ứng trong môi trường không khí và nước. Do đó pin Magiê không gây cháy nổ rất thích hợp cho ô tô điện trong tương lai.

Loại pin thế hệ mới này sử dụng điện cực Magiê Mangan spinel oxit nhúng trong chất điện ly Magiê perclorat. Trong quá trình thí nghiệm, các nhà khoa học phát hiện ra loại pin này có thể cung cấp trữ năng 400 Wh/Kg, cao gấp 1,5 lần trữ năng của LCO hay NMC trong ô tô điện hiện nay.

Bất ngờ hơn, quá trình thử nghiệm độ bền của pin cho thấy, pin trải qua 50.000 lần mà không có sự suy giảm nào trong công suất, điện năng.

Các thế hệ pin Lithium có khả năng chịu được 5.000 lần sạc xả tương đương tuổi thọ 5 năm. Trong khi đó, loại pin công nghệ mới có khả năng kéo dài thời lượng sử dụng pin của máy tính, điện thoại thông minh, ô tô đến 50 năm.

Pin Magiê trong quá trình thử nghiệm, cấu trúc nguyên tử vật liệu và trữ năng (capacity).

Giáo sư Itaru Honma, Trưởng trung tâm nghiên cứu công nghệ pin Đại học Tohoku cho biết: “Tiến sĩ Đức đã thiết kế loại pin mới sử dụng vật liệu spinel oxít và bắt đầu thử nạp xả nó.

Video đang HOT

Sau đó, chúng tôi vô cùng bất ngờ, thiết bị pin mới này có khả năng sạc xả hàng chục vạn lần mà không bị giảm dung lượng. Trong khi đó pin thông thường giảm tuổi thọ nhanh chóng chỉ sau khoảng vài ngàn lần sạc”.

Bằng các quan sát trên kính hiển vi điện tử truyền qua phân giải cao, các nhà nghiên cứu hiện phát hiện ra một lớp mỏng có cấu trúc khác lạ giúp cho điện cực siêu bền ở điều kiện nạp xả trong chất điện ly.

Tuy nhiên các nhà nghiên cứu chưa thỏa mãn với trữ năng của vật liệu Mangan, nên họ đang tiếp tục thử nghiệm một vài lựa chọn thay thế khác trước khi bắt đầu cùng các công ty sản xuất sản phẩm tung ra thị trường.

TS Trương Quang Đức (áo trắng hàng 3, ngoài cùng bên phải) cùng nhóm nghiên cứu tại đại học Tohoku.

Công trình nghiên cứu pin Magiê được tài trợ bởi chương trình đẩy mạnh nghiên cứu thế hệ pin mới ( SPRING-Specially Promoted Research for Innovative Next Generation Batteries), của Bộ Khoa Học Công Nghệ Nhật Bản, đã được Hiệp hội Hóa học Hoa Kỳ công nhận và đăng trên tạp chí Chemistry of Materials tháng 8 năm 2017, hiện nay vừa hoàn thành quá trình thử nghiệm độ bền sạc xả.

Trao đổi với PV Dân trí, TS Trương Quang Đức cho biết: “Hiện tại, nhóm nghiên cứu đang tiếp tục thử ứng dụng các vật liệu từ Niken và Cobalt thay cho Mangan để tăng lượng trữ năng của loại pin thế hệ mới này. Trong tương lai chúng tôi sẽ đăng ký bằng sáng chế và cùng các công ty Nhật Bản đưa vào sản xuất các vật liệu pin mới này”.

TS Trương Quang Đức là nhà khoa học người Việt, hiện đang làm trợ lý Giáo Sư tại đại học Tohoku, Nhật Bản. Đây là 1 trong 3 trường ĐH hàng đầu của Nhật Bản và nằm trong top 80 trường ĐH tốt nhất trên thế giới.

Hiện ông hoạt động trong lĩnh vực nghiên cứu chủ yếu về công nghệ pin thế hệ mới, hợp tác cùng các công ty Hitachi và Panasonic. Ông từng có một số công trình nghiên cứu về pin thế hợi mới cùng cộng sự đã công bố.

Ông có hơn 50 công trình đăng trên các tạp chí khoa học quốc tế trong danh mục ISI, trong đó có các tạp chí hàng đầu về vật liệu và năng lượng: Nano Letters, Journal of Power Source.

Ông là một trong 100 nhà khoa học trẻ của Việt Nam tại nước ngoài tham gia chương trình Đổi mới Sáng tạo do Chính phủ Việt Nam, Bộ Khoa học Công nghệ, và Bộ Kế hoạch Đầu tư tổ chức vào tháng 8/2018 tại Việt Nam.

Lệ Thu

Theo Dân trí

Hai học trò Việt của GS Nhật đoạt giải Nobel Y học 2018

GS. Tạ Thành Văn, PGS. Trần Huy Thịnh là hai học trò Việt Nam của GS. Tasuku Honjo, khoa Y, trường ĐH Kyoto Nhật Bản. Khi biết tin GS. Honjo đạt giải thưởng Nobel về Sinh học hai anh không giấu nổi cảm xúc vui mừng.

Không những thế, công trình mà GS. Honjo được trao giải thưởng Nobel năm nay cũng đang được hai anh ứng dụng để điều trị ung thư tại bệnh viện ĐH Y Hà Nội từ năm 2017.

PGS Trần Huy Thịnh (thứ 2 từ phải sang) và GS Tạ Thành Văn (thứ 2 từ trái sang) cùng GS Honjo (giữa). Ảnh nhân vật cung cấp.

Áp lực khủng khiếp trong phòng thí nghiệm

GS. Tạ Thành Văn kể về lý do vì sao cách đây 17 năm, anh từ bỏ Mỹ để trở về Nhật làm sau tiến sĩ. Anh cho biết, sau gần hai năm làm sau tiến sĩ trên đất Mỹ, anh có nguyện vọng hoặc là quay lại Nhật (GS. Văn đã làm tiến sĩ tại Nhật) hoặc là tìm một phòng thí nghiệm nào đó nổi tiến để mình theo đuổi. Biết được GS. Honjo qua rất nhiều công trình đăng trên tạp chí hàng đầu thế giới với những phát minh có tính chất đột phá nên anh đã gửi thư cho GS bày tỏ nguyện vọng muốn tham gia nhóm nghiên cứu của ông.

Sau nhiều lần trao đổi qua email, GS đã chấp nhận đề nghị, đồng ý để anh về làm việc tại phòng thí nghiệm của ông từ tháng 4/2001. Anh vẫn còn nhớ, trước đó, cuối năm 2000, tại một hội nghị quốc tế về tế bào ở Sanfrancisco, anh đến gian hàng có treo poster của các nhà khoa học Nhật Bản. Trao đổi với các nhà khoa học Nhật Bản, anh bày tỏ mong muốn là sẽ quay lại Nhật Bản và được làm việc tại phòng thí nghiệm của GS. Honjo. Họ tròn mắt ngạc nhiên và hỏi lại liệu anh đã suy nghĩ kỹ chưa?.

"Ngày đó tôi chưa hiểu tại sao các nhà khoa học, đồng nghiệp của GS Honjo ở Nhật Bản lại hỏi như vậy. Sau này, khi làm tại phòng thí nghiệm của giáo sư Honjo tôi mới có được câu trả lời. Đây là một phòng thí nghiệm làm việc rất vất vả, kỷ luật cao, với tinh thần công việc là trên hết" - GS. Tạ Thành Văn tâm sự.

Trong phòng thí nghiệm của GS Honjo ngày đó có khoảng hơn 30 người gồm nghiên cứu sinh và nghiên cứu viên sau tiến sĩ. Mỗi tuần, họp một lần. Từng thành viên trong khoảng hơn 30 người phải báo cáo kết quả nghiên cứu thu được trong 1 tuần đó. Cứ hình dung nếu có một ai đó, một tuần không ra được kết quả mới trong khi mọi người đều có thì áp lực như thế nào. Các anh chạy đua với nhau, chạy đua với các nhóm nghiên cứu khác trên thế giới làm chung một lĩnh vực. Vì chỉ cần công bố muộn, phía bên bạn công bố trước là bỗng nhiên thành tay trắng.

"Tôi nhớ mãi một cô bạn đồng nghiệp làm sau tiến sĩ Nhật Bản, sau 3 tháng cô làm việc ngày đêm quên cả ăn uống nhưng không ra được kết quả mới, cuối cùng do chịu áp lực quá lớn cô đã tự viết đơn xin thôi việc. Bản thân tôi nhiều khi cũng không ra được kết quả mới, đêm cũng đi lang thang dọc bờ sông Kamogawa (sông con Vịt) ở Kyoto với một tâm trạng khó tả. "Chỉ những ai đã từng làm việc ở Nhật thì mới hiểu được tâm trạng đó" - GS. Tạ Thành Văn chia sẻ.

Sau gần ba năm nỗ lực nghiên cứu, cuối cùng GS. Tạ Thành Văn cũng đã có một bài báo đăng trên tạp chí Nature Immunology nổi tiếng thế giới về cơ chế hoạt động của 1 gen mới mã hoá enzym (AID: Activation-Induced cytidine Deaminase)n có vai trò then chốt trong quá trình chuyển dạng kháng thể có ứng dụng quan trọng trong bệnh sinh các bệnh suy giảm miễn dịch và ung thư. Đăng xong bài báo này, GS. Văn xin về nước. Điều này khiến giáo sư Honjo và các đồng nghiệp trong phòng thí nghiệm bất ngờ.

Vì theo thường lệ, anh sẽ có một vị trí tốt ở trung tâm nghiên cứu nào đó hoặc sẽ được các công ty mời chào. Nhưng anh đã ra đi 10 năm, đã đến lúc thấy cần phải trở về. Khi quyết định về nước, GS gọi riêng anh vào phòng và khuyên: Khi về nước nên tham dự các hội nghị khoa học ở Việt Nam với hai mục đích: anh đã đi quá lâu, cần phải biết nhu cầu nghiên cứu ở trong nước thế nào. Thứ hai phải cho giới khoa học trong nước biết anh có thể làm được gì".

Không những thế, GS. Honjo còn khuyên anh nên thành lập một nhóm nghiên cứu và ông hứa sẽ đào tạo giúp. Ngay sau khi về nước, GS. Văn đã giới thiệu bác sĩ Trần Huy Thịnh đi và anh Thịnh trở thành một trong những học trò xuất sắc của GS. Honjo với 2 bài báo khoa học công bố trên những tạp chí nổi tiếng nhất thế giới, đóng góp một phần nhỏ bé vào công trình đạt giải Nobel của GS Honjo năm nay.

Làm việc 24h không nghỉ

Còn theo PGS. Trần Huy Thịnh, mọi người vẫn có câu nói vui: Nếu đã tồn tại được ở Nhật thì có thể tồn tại được ở bất cứ nơi đâu trên thế giới. Nếu như đã tồn tại được phòng thí nghiệm Honjo thì có thể tồn tại được ở bất cứ phòng nghiên cứu nào trên đất nước Nhật. Bước chân ra khỏi Việt Nam áp lực rất lớn đối với anh. Vì hướng nghiên cứu sinh học phân tử với Việt Nam mới chỉ như bài học vỡ lòng. Sang Nhật lại là phòng thí nghiệm hàng đầu thế giới nghiên cứu sinh học phân tử về Gene nên càng áp lực. Lúc đi, PGS. Thịnh chỉ mong muốn một điều cố gắng làm hết sức mình để không phụ lòng công sức thầy cô và GS Văn đã tiếp bước cho mình.

Công việc của anh ở phòng thí nghiệm tùy từng thời điểm mà vất vả hay không. Nhưng anh có kỷ lục làm việc 24h không nghỉ. Trong 24h này chỉ có ăn một bát mì vào buổi trưa, buổi chiều ăn vài chiếc bánh gạo trong lúc tranh thủ thời gian nghỉ 1, 2 phút đợi thí nghiệm.

Anh cũng cho biết, ban đầu, làm một chủ đề khác nhưng không thành công. Sau đó chuyển sang chủ đề thứ hai là mức độ đột biến của gene AID (Activation induced-cytidine deaminase) thì kết quả rất khả quan. Sau một số năm vất vả đã đi đến thành quả cuối cùng. Năm 2010, một công trình nghiên cứu về gene AID cũng của tiến sĩ Thịnh đã xuất hiện trên tạp chí danh tiếng Nature Immunology.

Gene AID có vai trò quyết định đối với quá trình siêu đột biến, bởi nó có thể gây nên hiện tượng chuyển đoạn nhiễm sắc thể tích lũy đột biến và gây ung thư hóa tế bào lành. Công trình nghiên cứu thứ hai của anh về gene Programmed cell death-1 (PD-1), còn gọi là gene "quy định sự chết theo chương trình của tế bào", của tiến sỹ Trần Huy Thịnh, được đăng trên tạp chí Science.

Công trình của PGS. Trần Huy Thịnh đã đóng góp một phần nhỏ bé vào công trình được giải Nobel của GS. Honjo. Nói về người thầy của mình, PGS. Thịnh không khỏi xúc động. Vì anh vẫn còn nhớ, ngày đầu mới sang, chính GS là người đã mua cho anh từng cái khăn mặt, bàn chải đánh răng... gói gém cẩn thận trong một chiếc túi để anh xách về ký túc xá.

Nghiêm Huê

Theo Tiền Phong

Bạn thấy bài viết này có hữu ích không?

Có;

Không

Tin liên quan

Xem thêm Share

Xem nhiều

Đoạn camera đau lòng đang được chia sẻ trên MXH: Người phụ nữ bị chồng đánh dã man, các con ôm mẹ gào khóc00:52

Phát ngôn về chuyện sao kê của mẹ bé Bắp làm dậy sóng MXH giữa lúc tắt tính năng bình luận01:09

Video sốc: Chụp ảnh check in, thanh niên 20 tuổi bất ngờ bị sóng "nuốt gọn" ngay trước mắt bạn bè00:31

Bất bình khi xem clip ghi cảnh cụ bà bị 2 phụ nữ đánh, người vào can còn bị ngăn lại00:38

Điếng người trước cảnh tượng bóng trắng di chuyển trong salon tóc lúc 12h đêm02:08

Tiktoker qua Singapore thăm mẹ con bé Bắp, khẳng định 1 điều khi thấy "bánh tráng nhúng nước cuốn cải ăn qua ngày"01:04

Xót xa tiếng khóc bất lực của nữ chủ quán Đà Nẵng khi chứng kiến toàn bộ phòng trà bị thiêu rụi ngay trước mắt00:25

Clip em bé vùng cao ngủ quên trước cửa lớp "đốn tim" dân mạng01:33

Livestream làm trà sữa cho khách nhưng ngậm cả miệng vào cốc: Chủ quán khóc khi bị lan truyền, nghi ngờ bị "chơi xấu"00:59

Clip 2 thanh niên tông trúng người đang dắt chó sang đường rồi luống cuống bỏ chạy, số phận nạn nhân khiến triệu người lo lắng00:37

Tiếng khóc nghẹn của nữ sinh tố cáo chủ trọ hành hung vì tiền đặt cọc ở Hà Nội00:27

Tin đang nóng

Tin mới nhất

Còn nhiều băn khoăn về chứng nhận giỏi cấp tỉnh với học sinh điểm IELTS cao

13:01:46 21/12/2022

Việc Hà Tĩnh công nhận học sinh (HS) giỏi cấp tỉnh với HS có điểm IELTS cao đang được dư luận quan tâm. Nhiều giáo viên phổ thông và giảng viên dạy Ngoại ngữ thể hiện băn khoăn trước việc này

Việc thực hiện chương trình, SGK mới còn nhiều khó khăn

12:01:38 21/12/2022

Tiếp tục chương trình giám sát chuyên đề Việc thực hiện Nghị quyết số 88/2014/QH13 và Nghị quyết số 51/2017/QH14 của Quốc hội về đổi mới chương trình, SGK giáo dục phổ thông trên địa bàn tỉnh Bà Rịa-Vũng Tàu , sáng 20/12, Đoàn Đại biểu ...

Cấp phép tổ chức thi chứng chỉ HSK trở lại

11:01:38 21/12/2022

Theo thông báo mới của Bộ GD&ĐT chứng chỉ tiếng Trung (HSK) đã được cấp phép tổ chức duy nhất tại ĐH Thành Đông (Hải Dương)

Banner tìm hiểu ngày 22/12 của Trường ĐH Tôn Đức Thắng in hình lính Mỹ

10:45:40 21/12/2022

Trường ĐH Tôn Đức Thắng (TP.HCM) đang làm rõ trách nhiệm việc cơ sở ở Bảo Lộc đăng trên fanpage banner tìm hiểu truyền thống ngày 22/12 nhưng in hình lính Mỹ

Nhiều tỉnh cho học sinh nghỉ Tết hơn 10 ngày, Hà Nội lý giải nghỉ 8 ngày

10:36:43 21/12/2022

Lịch nghỉ tết của học sinh Hà Nội thiết kế theo quy định của Nhà nước. Nếu cho nghỉ thêm, hàng nghìn học sinh mầm non, tiểu học không ai trông nom vì bố mẹ vẫn phải đi làm

Trường ĐH Kiên Giang dự kiến tuyển hơn 1.600 chỉ tiêu năm 2023

10:01:37 21/12/2022

Năm 2023 Trường ĐH Kiên Giang tuyển sinh 22 ngành, trong đó có 2 ngành mới, dự kiến 1.675 chỉ tiêu. Trường ĐH Kiên Giang vừa tổ chức Hội nghị Tổng kết công tác tuyển sinh năm 2022 và đề ra các giải pháp, phương hướng để nâng cao hiệu qu...

Trường Đại học Hồng Đức nâng cao chất lượng đào tạo sinh viên ngành giáo dục mầm non

08:06:29 21/12/2022

Cùng với các ngành đào tạo khác, trong những năm qua, Trường Đại học (ĐH) Hồng Đức không ngừng đổi mới công tác quản lý, xây dựng và hoàn thiện nội dung chương trình đào tạo ngành giáo dục mầm non (GDMN) với mục tiêu đào tạo những giáo ...

Học sinh Hà Giang nghỉ Tết Quý Mão 12 ngày, từ 27 tháng Chạp

07:59:41 21/12/2022

UBND tỉnh Hà Giang quyết định cho học sinh trên toàn tỉnh bắt đầu nghỉ học từ ngày 18/1 đến hết ngày 29/1/2023. Ngày 19/12, Chủ tịch UBND tỉnh ban hành Quyết định số 2341/QĐ-UBND về việc cho trẻ mầm non, học sinh, sinh viên các cơ sở gi...

Nhiều tiết dạy sáng tạo tại hội thi giáo viên dạy giỏi Hà Nội

07:59:05 21/12/2022

Ngày 20/12, Sở Giáo dục và Đào tạo Hà Nội tổ chức tổng kết hội thi giáo viên dạy giỏi thành phố cấp Trung học cơ sở năm học 2022-2023

Trường Đại học Kinh tế Quốc dân công bố Đề án tuyển sinh đại học năm 2023

07:58:36 21/12/2022

Chiều ngày 20.12, Trường Đại học Kinh tế Quốc dân đã công bố Đề án tuyển sinh đại học năm 2023. Theo đó, nhà trường tuyển sinh 60 mã ngành/chương trình với 6200 chỉ tiêu đại học chính quy

Tuyển sinh 2023: Đại học Kinh tế Quốc dân công bố đề án tuyển sinh

07:57:38 21/12/2022

Năm 2023, Trường đại học Kinh tế Quốc dân giữ nguyên 4 phương thức tuyển sinh và có sự thay đổi về chỉ tiêu mỗi phương thức để phù hợp tình hình thực tế

Cần cẩn trọng lựa chọn nhân sự, ra đề thi

07:56:12 21/12/2022

Một kỳ thi học sinh giỏi được tổ chức tốn rất nhiều công sức, tâm huyết của nhiều nhà giáo, học sinh và tốn kém tiền bạc nhưng cũng là một hoạt động khuyến tài quan trọng của giáo dục địa phương. Vậy nên cấp tổ chức cần cẩn trọng trong ...