Liên hiệp các hội khoa học và kỹ thuật Việt Nam
Thứ tư, 05/12/2007 22:32 (GMT+7)

Pin lưu trữ điện năng mới dựa trên các ống nano cácbon

Linh kiện có đặc tính lưu trữ năng lượng tuyệt vời và có thể chế tạo bằng cách sử dụng kỹ thuật " roll-to-roll" hay kỹ thuật xử lý in phun. Điều này có nghĩa là kỹ thuật sản xuất linh kiện này có thể tương thích với những đặc tính của " điện tử in ấn" (printed electronics).

"Kỹ thuật của chúng tôi cho phép tạo ra các pin dựa trên kỹ thuật in từ dung dịch một cách đơn giản"- lãnh đạo nhóm George Gruner cho biết trên tạp chí Nanotechweb.org,"thậm chí chúng tôi có thể "in" hàng loạt pin chỉ đơn giản như in các tờ báo. Có thể một ngày nào đó, chúng ta thậm chí còn in ra hàng loạt các pin như thế này ngay ở nhà mà chỉ cần dùng một máy in phun".

Theo giả định của họ, các linh kiện điện tử " in ấn", hay " chất dẻo" là các linh kiện có thể được tạo ra bằng các sử dụng quá trình in ấn đơn gian và có thể in trên hầu hết các bề mặt kể cả vải thô. Tuy nhiên, vấn đề ở đây là các pin truyền thống không tương thích với các linh kiện kiểu này, bao gồm các thẻ thông minh, báo điện tử, các thiết bị y tế hay các linh kiện điện tử có thể choàng trên người. " Để thực hiện điều này một cách đơn giản, "ngành điện tử in ấn" cần phải có một sức mạnh về in ấn"- Gruner nói một cách hài hước.

Nhóm nghiên cứu gồm George Gruner và Andreas Kiebele, đã phát triển một kiến trúc pin ắc quy dựa trên các phần tử ở kích cỡ nanomet, ví dụ như ống CNT hay các dây nano khác được tổ hợp bởi các vật liệu tích cực có thể cung cấp năng lượng cho pin. Các dây nano tạo nên một mạng lưới xuyên sâu mỏng hay các màng mỏng, được sử dụng như các điện cực và các bộ góp điện cho thiết bị. "Chúng tôi đã lợi dụng ba thuộc tính quan trọng của mạng lưới này đó là: độ dẫn điện cao, diện tích bề mặt lớn và độ dẻo dai về mặt cơ học"- Gruner giải thích.

Trong các thiết kế mới, bộ góp điện tích - thường được chế tạo từ các tấm kim loại, các mắt lưới hay các màng mỏng trong các pin truyền thống - đã được thay thể bởi một mạng lưới ngẫu nhiên của các ống nano carbon (CNT). Cơ cấu này cung cấp điện tích cần thiết vận chuyển đến các điện cực của thiết bị. "Các pin này cũng tương tự như các pin truyền thống, với khả năng hoạt động tương tự, nhưng với diện tích bề mặt lớn và độ dẫn điện cao, các mạng lưới cho phép chúng ta có thêm nhiều lợi thế từ các tính chất tuyệt vời của vật liệu ở kích cỡ nanomet"- Gruner bổ sung.

Sản phẩm thử nghiệm.
Sản phẩm thử nghiệm.
Nhóm nghiên cứu đã tiến hành thử nghiệm cơ cấu này để tạo ra các siêu tụ điện hay các thế hệ linh kiện lưu trữ mới. Ở đây, các điện cực (thông thường sử dụng than chì) cũng đã được thay thếbởi CNT. Các linh kiện này phóng điện cực nhanh nhưng khả năng lưu trữ thì có vẻ nhỏ hơn một chút. "Chúng được chế tạo từ nhiều loại vật liệu nano khác nhau và sử dụng cùng kỹ thuật chế tạo vàtạo thành một cặp rất mạnh, có khả năng cung cấp năng lưọng cho nhiều loại linh kiện điện tử khác nhau"- Gruner giải thích thêm.

Ứng dụng của loại linh kiện mới này có thể trải rộng từ lĩnh vực y tế, ví dụ như kiểm tra sức khỏe, dẫn thuốc... cho đến an ninh - ví dụ như trong các thẻ thông minh RFID. Nó cũng có thể tích hợp với các màng mỏng cơ cấu pin mặt trời cho cơ cấu lưu trữ năng lượng mặt trời.

Hiện tại, nhóm đang tập trung vào việc tối ưu hóa hiệu suất của thết bị và chứng tỏ khả năng sản xuất ở quy mô công nghiệp ở các bước tiếp theo . "Chúng tôi đã bắt đầu gặp phải vấn đề giá thành nhưng chắc chắn sẽ được cải thiện trong tương lai"- Grunner khẳng định.

Xem Thêm

Thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý năng lượng - Giải pháp then chốt giảm phát thải nhà kính
Ngày 17/12, tại phường Bà Rịa, thành phố Hồ Chí Minh (TP.HCM), Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Sở Công Thương TP.HCM, Trung tâm Chứng nhận Chất lượng và Phát triển Doanh nghiệp và Công ty Cổ phần Tập đoàn Vira tổ chức Hội thảo khoa học “Giải pháp thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý, sử dụng năng lượng hiệu quả nhằm giảm phát thải khí nhà kính”.
Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách
Trong hai ngày 12-13/11, tại tỉnh Cao Bằng, Liên hiệp các Hội KH&KT Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PanNature) và Liên hiệp các Hội KH&KT tỉnh Cao Bằng tổ chức Chương trình chia sẻ “Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách”.
Thúc đẩy ứng dụng thực tiễn của vật liệu tiên tiến trong sản xuất năng lượng sạch
Ngày 24/10, tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Hội Khoa học Công nghệ Xúc tác và Hấp phụ Việt Nam (VNACA) tổ chức Hội thảo khoa học “Vật liệu tiên tiến ứng dụng trong sản xuất nhiên liệu tái tạo và giảm phát thải khí nhà kính”.
Dựa vào thiên nhiên để phát triển bền vững vùng núi phía Bắc
Đó là chủ đề của hội thảo "Đa dạng sinh học và giải pháp dựa vào thiên nhiên cho phát triển vùng núi phía Bắc" diễn ra trong ngày 21/10, tại Thái Nguyên do Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Vusta) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PANNATURE) phối hợp tổ chức.
Muốn công tác quy hoạch hiệu quả, công nghệ phải là cốt lõi
Phát triển đô thị là một quá trình, đô thị hoá là tất yếu khách quan, là một động lực quan trọng cho phát triển kinh tế - xã hội nhanh và bền vững. Trong kỷ nguyên vươn mình, quá trình đô thị hoá không thể tách rời quá trình công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nước...
Hội thảo quốc tế về máy móc, năng lượng và số hóa lần đầu tiên được tổ chức tại Vĩnh Long
Ngày 20/9, tại Vĩnh Long đã diễn ra Hội thảo quốc tế về Máy móc, năng lượng và số hóa hướng đến phát triển bền vững (IMEDS 2025). Sự kiện do Hội Nghiên cứu Biên tập Công trình Khoa học và Công nghệ Việt Nam (VASE) - hội thành viên của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vĩnh Long (VLUTE) tổ chức.
Ứng dụng công nghệ số toàn diện là nhiệm vụ trọng tâm của VUSTA giai đoạn tới
Ứng dụng công nghệ số toàn diện, xây dựng hệ sinh thái số là bước đi cấp thiết nhằm nâng cao hiệu quả quản trị và phát huy sức mạnh đội ngũ trí thức của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA). Qua đó cho thấy, VUSTA không chỉ bắt kịp xu thế công nghệ mà còn chủ động kiến tạo những giá trị mới, khẳng định vai trò tiên phong của đội ngũ trí thức trong thời đại số.

Tin mới

Thủ tướng Lê Minh Hưng lên đường tham dự Hội nghị cấp cao ASEAN lần thứ 48 tại Philippines
Nhận lời mời của Tổng thống nước Cộng hòa Philippines Ferdinand Romualdez Marcos Jr, Chủ tịch ASEAN năm 2026, ngày 7/5, Thủ tướng Chính phủ nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam Lê Minh Hưng dẫn đầu Đoàn đại biểu cấp cao Việt Nam lên đường tham dự Hội nghị cấp cao ASEAN lần thứ 48 tại Cebu, Philippines từ ngày 7 đến 8/5/2026.
Hội Vô tuyến - Điện tử Việt Nam: Điểm tựa khoa học công nghệ gắn với chuyển đổi số quốc gia
Hội Vô tuyến - Điện tử Việt Nam với gần 40 năm phát triển đang thể hiện rõ vai trò tổ tổ chức xã hội - nghề nghiệp uy tín trong lĩnh vực vô tuyến, điện tử, viễn thông, công nghệ thông tin đồng thời đóng góp thực chất vào tiến trình chuyển đổi số quốc gia theo tinh thần Nghị quyết 57-NQ/TW của Bộ Chính trị.
Đầu tư khoa học công nghệ giải quyết điểm nghẽn của ngành Thủy sản Việt Nam
Phát biểu tại Hội nghị khoa học công nghệ thủy sản và kiểm ngư toàn quốc năm 2026, Thứ trưởng Bộ Nông nghiệp và Môi trường Phùng Đức Tiến đã nhấn mạnh sự cần thiết của đổi mới sáng tạo khoa học công nghệ trong giải quyết điểm nghẽn về logistics, môi trường, nâng cao sức cạnh tranh của ngành Thủy sản trong nước.
Chủ tịch VUSTA Phan Xuân Dũng nhận danh hiệu Giáo sư danh dự Đại học Năng lượng Moskva, Liên bang Nga
Sáng 30/4/2026, tại Trường Đại học Năng lượng Moskva, Liên bang Nga (MPEI), TSKH. Phan Xuân Dũng, Chủ tịch VUSTA đã vinh dự đón nhận danh hiệu Giáo sư danh dự của MPEI. Chủ tịch VUSTA Phan Xuân Dũng là công dân đầu tiên của Việt Nam được trao tặng danh hiệu Giáo sư tại MPEI, đứng trong bảng danh dự cùng với các nhà khoa học nổi tiếng trên thế giới.
51 năm thống nhất đất nước: Khơi thông nguồn lực tri thức trong kỷ nguyên mới
Thông tấn xã Việt Nam giới thiệu bài phỏng vấn với Phó Giáo sư, Tiến sĩ Phạm Ngọc Linh, Phó Chủ tịch Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) về vai trò của lực lượng trí thức và những giải pháp đột phá để hiện thực hóa khát vọng hùng cường vào năm 2030 và 2045.