Phát hiện mới sợi carbon có thể lưu trữ năng lượng như pin điện

Mới đây, các nhà khoa học đã phát hiện công dụng mới của s ợi carbon là có thể lưu trữ năng lượng trực tiếp bên trong như pin điện, đây có thể nói là phát hiện mang tính lịch sử trong lĩnh vực xe điện.

Trước đây, sợi carbon chỉ được biết đến như là một vật liệu siêu bền, trọng lượng nhẹ nên đã được con người ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực mà yêu cầu ứng dụng vật liệu nhẹ như: ngành hàng không, không quân, công nghiệp ô tô… từ những năm 1960. Tuy nhiên, trong một nghiên cứu gần đây thì sợi carbon còn có một khả năng khác mà đến nay con người mới biết đến, đó là khả năng tích trữ năng lượng có thể hoạt động như các điện cực pin.

Cụ thể, trong một nghiên cứu về những khả năng khác của sợi carbon, ông Leif Asp, Giáo sư vật liệu và Cơ khí Máy tính tại Đại học Công nghệ Chalmers đã có một phát hiện bất ngờ khi kết quả cho thấy sợi carbon có thể lưu trữ năng lượng. Phát hiện này mở ra nhiều tiềm năng, cơ hội phát triển trong tương lai, đặc biệt là lĩnh vực xe điện.

Giáo sư Leif Asp, khoa Vật liệu và Cơ khí Máy tính tại Đại học Công nghệ Chalmers.

Giáo sư Leif Asp nói: “Phát hiện này của chúng tôi sẽ mở ra tiềm năng phát triển cực kỳ lớn của các phương tiện chạy bằng điện trong tương lai. Khả năng tích trữ năng lượng của sợi carbon sẽ giúp thân xe hơi kiêm luôn vai trò của những khối pin nhiên liệu. Theo các kết quả thu được, điều này có thể giúp giảm đến 50% trọng lượng các phương tiện.”

Kết quả nghiên cứu của các nhà khoa học cho thấy rằng các vi cấu trúc sợi carbon ảnh hưởng đến thuộc tính điện hóa của chúng, tức khả năng hoạt động như các điện cực trong pin lithium-ion. Với các tinh thể nhỏ kém định hướng có thuộc tính điện hóa tốt nhưng lại có độ cứng thấp hơn thông thường.

Ngược lại, sợi carbon có các tinh thể lớn, định hướng cao, sẽ có các thuộc tính điện hóa quá thấp để có thể sử dụng trong các viên pin có cấu trúc mới. Hiểu một cách đơn giản, các loại sợi carbon với thuộc tính điện hóa tốt có độ cứng cao hơn một chút so với thép, trong khi các loại sợi carbon với thuộc tính điện hóa kém lại cứng gấp đôi thép.

Hiện tại, các nhà khoa học tại Đại học Công nghệ Chalmers, đứng đầu là Giáo sư Leif Asp đang cộng tác với ngành công nghiệp xe hơi và hàng không để sớm đưa những ứng dụng của nghiên cứu này vào thực tế, đây vẫn là một lĩnh vực nghiên cứu còn rất mới mẻ và nhiều tiềm năng.

Theo Nghe nhìn Việt Nam