Kỹ thuật mới dựa trên sự chuyển động của các ion thông qua các siêu tụ điện. Ion là một nguyên tử có điện tích dương và siêu tụ điện được sử dụng để lưu trữ năng lượng trong các chu kỳ sạc và xả dòng điện cao, thời gian ngắn.
Trong một thông cáo báo chí, nhà nghiên cứu Ankur Gupta từ Đại học Colorado (Mỹ) đã phát hiện ra rằng bằng cách làm cho các ion di chuyển hiệu quả hơn, quá trình sạc và giải phóng năng lượng sẽ nhanh hơn, cho phép tế bào bên trong điện thoại tăng từ 0% lên 100% trong một phút hoặc thậm chí ít hơn.
Gupta lưu ý rằng mặc dù một số kỹ thuật này đã được sử dụng để nghiên cứu dòng chảy trong các vật liệu xốp như bể chứa dầu và lọc nước, nhưng chúng vẫn chưa được nghiên cứu đầy đủ cho các hệ thống lưu trữ năng lượng. “Với vai trò quan trọng của năng lượng trong tương lai của hành tinh, tôi cảm thấy có cảm hứng để áp dụng kiến thức kỹ thuật hóa học của mình vào việc cải tiến các thiết bị lưu trữ năng lượng. Có vẻ như chủ đề này chưa được khám phá đầy đủ và do đó, đây là cơ hội hoàn hảo”, Gupta nói thêm.
Sự hấp dẫn chính của siêu tụ điện nằm ở tốc độ của chúng. Vậy làm thế nào để có thể khiến chúng sạc và giải phóng năng lượng nhanh hơn?
Chỉ với 1 phút là sạc đầy pin, nghiên cứu này sẽ rất hứa hẹn.
Theo Gupta, điều đó bắt nguồn từ sự chuyển động hiệu quả hơn của các ion. Một trong những phát hiện lớn nhất của các nhà nghiên cứu đó là các ion di chuyển khác với cách các electron ở giao điểm của các lỗ nhỏ có kích thước nano. Nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng chuyển động của các ion khác với những gì được mong đợi theo định luật Kirchhoff - định luật đã được sử dụng để xác định dòng điện trong mạch điện từ năm 1845.
Thông qua nghiên cứu này, chuyển động của ion trong một mạng lưới phức tạp gồm hàng nghìn lỗ liên kết với nhau có thể được mô phỏng và dự đoán chỉ trong vài phút. Đó chính là bước nhảy vọt trong nghiên cứu của nhóm Gupta, giải quyết mắt xích còn thiếu.
Vấn đề là vẫn chưa rõ mất bao lâu để nghiên cứu từ trong phòng thí nghiệm này trở thành công nghệ có thể tìm thấy trong điện thoại. Nhưng ý tưởng là có thể sạc điện thoại ngay lập tức sẽ giúp thúc đẩy nghiên cứu tiếp tục phát triển.
CÙNG CHUYÊN MỤC
