--Quảng cáo---
--Quảng cáo---

Vật liệu mới cho công nghệ lưu trữ năng lượng

THÁI BẰNG - 08:18 07/07/2020

(khoahocdoisong.vn) - Sự bùng nổ của các thiết bị điện tử di động, xe điện, máy bay không người lái và nhiều công nghệ khác đặt ra nhu cầu lớn về những vật liệu nhẹ mới trong lĩnh vực lưu trữ và cung cấp năng lượng.

Giải quyết thách thức này, các nhà nghiên cứu từ Đại học Houston và Đại học A & M Texas công bố một phát minh mới, một cấu trúc điện cực siêu tụ điện, được chế tạo từ graphene oxit giảm oxy ((rGO) và sợi nano aramid, tích và phóng điện mạnh hơn, linh hoạt hơn so với những điện cực được chế tạo bằng carbon thông thường.

Siêu tụ điện điện cực sợi carbon.

Các nhà khoa học Đại học Houston (UH) chứng minh được, mô hình điện cực cấu trúc nano có thể cung cấp sự hiểu biết chính xác hơn về sự khuếch tán ion và các tính chất liên quan trong những điện cực tổng hợp so với mô hình vật liệu truyền thống, được gọi là mô hình vật liệu rắn xốp.

Theo Haleh Ardebili, Phó Giáo sư Kỹ thuật Cơ khí Bill D. Cook tại UH, sử dụng những phương pháp mô hình chính xác sẽ hỗ trợ các nhà nghiên cứu tìm ra những vật liệu cấu trúc nano mới với những tính chất cơ điện hóa hiệu quả hơn, có thể cung cấp thời lượng làm việc của pin dài, lưu trữ năng lượng cao và trọng lượng pin nhẹ hơn.

Các nhà nghiên cứu biết. vật liệu thử nghiệm - graphene oxit giảm oxy và sợi nano aramid sợi nano (rGO/ANF) - là một ứng viên vật liệu tiềm năng cho điện cực siêu tụ diện do có những tính chất cơ học và điện hóa mạnh vượt trội hơn so với carbon thông thường.

Trong nghiên cứu này, ảnh hưởng của kiến trúc nano đến độ khuếch tán ion hiệu quả, độ xốp và độ thẩm thấu trong các điện cực cấu trúc rGO/ANF thông qua tính toán đa mô hình vật lý. (Ảnh ACS Nano)

Ardebili cho biết, các điện cực siêu tụ điện thường được chế tạo bằng vật liệu carbon rắn xốp, đảm bảo điện cực hoạt động ổn định. Graphene oxit khử giảm oxy cũng được chế tạo từ carbon, nhưng sợi nano aramid với độ bền cơ học cao làm tăng tính linh hoạt của điện cực, đáp ứng những điều kiện làm việc khắc nghiệp, trong đó có những ứng dụng quân sự mà không làm giảm hiệu quả. Chính vì vậy, công trình được Văn phòng Nghiên cứu Khoa học của Không quân Mỹ tài trợ.

Tham gia vào công trình nghiên cứu, ngoài PGS.TS Ardebili còn có các đồng tác giả Sarah Aderyani và Ali Masoudi thuộc UH; Smit A. Shah, Micah J. Green và Jodie L. Lutkenhaus từ Đại học A & M Texas.

Trong công trình khoa học này, sau khi sử dụng phương pháp mô hình hóa cấu trúc vật liệu nano, các nhà nghiên cứu tập trung vào giải pháp mô hình hóa những vật liệu mới trong lĩnh vực cung cấp năng lượng.

Theo TS Ardebili, những mô hình cấu trúc vật liệu thông thường, dựa trên môi trường rắn xốp, có thể không đủ chính xác để thiết kế các vật liệu cấu trúc nano mới để chế tạo điện cực hoặc các thiết bị lưu trữ năng lượng khác. Nguyên nhân chính là mô hình môi trường rắn, xốp thường giả định kích thước lỗ đồng đều trong vật liệu, thay vì xác định những kích thước và tính chất hình học khác nhau.

Trong các nghiên cứu khoa học, mô hình truyền thông xốp có thể thuận tiện, nhưng không chính xác. Đối với những thiết bị hiện đại, cần phát triển những mô hình cấu trúc chính xác hơn để hiểu rõ những tính chất cơ điện và thiết kế các vật liệu điện cực mới.

  • Biến carbon dioxide thải thành nhiên liệu tổng hợp
    Công nghệ- Thái Bằng - 13:34 22/06/2020
    (khoahocdoisong.vn) - Các kỹ sư hóa học từ Đại học New South Wales (UNSW) Sydney phát triển công nghệ mới, có thể chuyển đổi khí thải carbon dioxide có hại thành các khối kết cấu hóa chất cơ bản, có thể tạo ra những sản phẩm công nghiệp hữu ích như nhiên liệu và nhựa tổng hợp.

(0) Bình luận
Nổi bật Khoa học & Đời sống
Thông qua quy chế bầu cử của Đại hội XIII
Thời sự- Hoài Thu - 20:46 25/01/2021
Tại phiên trù bị, Đại hội XIII đã biểu quyết tán thành, nhất trí cao thông qua chương trình phiên họp trù bị, quy chế làm việc của Đại hội, chương trình làm việc và quy chế bầu cử.
--Quảng cáo---
--Quảng cáo---
--Quảng cáo---
  • Chữa chứng ngứa da tái phát phải trị huyết
    Khỏe- Thúy nga - 21:00 25/01/2021
    (khoahocdoisong.vn) - Trên thực tế, không ít người mắc chứng ngứa da, được chẩn đoán và điều trị bằng nhiều loại thuốc cùng biện pháp của Tây y, tuy nhiên, bệnh đỡ ít hoặc không đỡ hay có đỡ nhưng rồi khi ngừng thuốc thì lại tái phát như cũ. Để chữa chứng ngứa da này phải chú trọng chữa phần huyết.
  • Nhà khoa học Việt sáng chế miếng dán vaccine thay mũi tiêm
    Khoa học- Nguyễn Xuân - 20:55 25/01/2021
    Miếng dán vaccine là sản phẩm do nhóm nghiên cứu của TS Nguyễn Đức Thành (37 tuổi) chế tạo, có khả năng truyền vaccine vào cơ thể người.
  • Giảm “yêu vợ” do kiêng chất béo
    Khỏe- N.Hà (ghi) - 20:00 25/01/2021
    (khoahocdoisong.vn) - Với sức khỏe sinh sản nam giới, cholesterol là nguyên liệu để cơ thể tổng hợp ra testosteron. Đây là hormon sinh dục cơ bản nhất của nam giới. Không có nó, sức mạnh của người đàn ông từ “cường tráng” chuyển sang "thái giám".
  • Mang nhiều bệnh vì thói quen ăn mặn
    Khỏe- T.Nga (ghi) - 18:00 25/01/2021
    (khoahocdoisong.vn) - Ăn mặn có thể gây nên nhiều hậu quả nghiêm trọng cho sức khỏe, khiến bạn có nguy cơ cao mắc các căn bệnh nguy hiểm, như tăng huyết áp, đột quỵ, ung thư dạ dày... hoặc cả thừa cân, béo phì.
  • 17 học sinh tự chế pháo nổ để bán cho bạn bè
    Bạn đọc- Quỳnh An - 16:57 25/01/2021
    17 học sinh ở Thanh Hóa tự chế pháo nổ bằng giấy màu và bột diêm sinh. Nhóm này sau đó bán lẻ cho các bạn khác đốt trong dịp Tết.
POWERED BY ONECMS - A PRODUCT OF NEKO