Khoa học

Chế tạo loại pin mới từ phấn hoa

Chế tạo loại pin mới từ phấn hoa

Chế tạo loại pin mới từ phấn hoa

- 102

Trước đây, mọi người thường nghĩ phấn hoa chỉ là một thứ vô dụng không hề có lợi ích gì, thế nhưng hiện giờ, các nhà khoa học đã đưa ra một sáng chế thú vị, góp phần làm thay đổi cách nhìn này của chúng ta.

Cụ thể, các nhà khoa học tại đại học Purdue, Indiana (Mỹ), cho biết họ đang nghiên cứu sử dụng phấn hoa để làm nguyên liệu chính, thay thế cho than chì trong pin lithium-ion.

Kể từ năm 1991, khi pin lithium-ion được phát hiện ra lần đầu tiên thì cho đến nay, hầu hết các thiết bị công nghệ như laptop hay smartphone đều sử dụng loại pin này. Tuy nhiên, sau thời gian dài sử dụng, người ta càng phát hiện ra loại pin này có nhiều khuyết điểm về thời gian sử dụng hay độ bền cơ học. Chính vì vậy, các nhà khoa học không ngừng nghiên cứu, tìm tòi và sáng chế ra một loại pin mới hiệu quả hơn.

Chế tạo loại pin mới từ phấn hoa - 1Chế tạo loại pin mới từ phấn hoa - 1

Pin lithium-ion (Ảnh minh họa)

Ông Jialiang Tang, thành viên thuộc nhóm nghiên cứu cho hay: “Mặc dù nghiên cứu mới được tiến hành những bước đầu tiên nhưng kết quả ban đầu cho thấy các loại phấn hoa có nguồn gốc tự nhiên có thể thay thế thành phần than chì trong pin và cung cấp hiệu suất pin vượt trội”.

Ông Jialiang chia sẻ rằng, khoảng 2 năm trước ông đã bị cuốn hút bởi vẻ đẹp và sự đa dạng của vi cấu trúc hạt phấn. Tuy nhiên, chỉ sau khi đọc các nghiên cứu trước kia về pin, cấu trúc vi mô của hạt phấn và quá trình carbon hóa các của hợp chất sinh học, Jialiang mới hình thành ý tưởng về việc sử dụng phấn hoa để tạo điện cực dương của pin.

Pin có hai điện cực, được gọi là cathode (cực âm) và anode (cực dương). Khi cả hai cực được kết nối bởi một sợi dây dẫn điện, các electron sẽ di chuyển dọc theo mạch và tạo ra một dòng điện.

Tiến sỹ Vilas Pol, một thành viên của nhóm nghiên cứu cho biết: “Những phát hiện của chúng tôi đã chứng minh rằng phấn hoa sau khi được xử lý hóa học hoàn toàn có thể tạo ra cấu trúc carbon để trở thành các anode, góp phần hình thành một loại pin mới”.

Trong thí nghiệm này, các nhà nghiên cứu đã sử dụng 2 loại phấn hoa có nguồn gốc tự nhiên và luôn dồi dào là phấn hoa ong và phấn hoa của cây hương bồ. Họ đã lấy mẫu tự nhiên của từng loại phấn hoa và đưa chúng vào khoang chứa đầy khí argon ở nhiệt độ cao để tiến hành nhiệt phân. 

Chế tạo loại pin mới từ phấn hoa - 2Chế tạo loại pin mới từ phấn hoa - 2

Cấu trúc phấn hoa ong

Quá trình nhiệt phân thu được carbon nguyên chất trong hình dạng ban đầu của các hạt phấn hoa. Sau đó, nhóm nghiên cứu tiến hành bơm thêm khí oxy để tạo ra những lỗ trống trong các cấu trúc tinh thể của carbon để tăng khả năng lưu trữ năng lượng của chúng.

Lượng carbon này sẽ được ghép với nhau thành anode của một loại pin để các nhà nghiên cứu tiến hành kiểm tra khả năng sạc và thời gian tiêu thụ điện của chúng. Kết quả cho thấy, để sạc đầy chúng ta cần tới 10 tiếng đồng hồ nhưng chỉ cần sạc 1 tiếng là đã được nửa dung lượng pin.

Phấn hoa của cây hương bồ cho hiệu suất tốt hơn so với phấn hoa ong khi cho công suất sạc lên tới 590mAh/h trong thử nghiệm ở 50oC và 382mAh/h khi ở điều kiện 25oC. Trong khi đó, công suất sạc lý thuyết của than chì là 372mAh/h và đạt dung lượng 200mAh sau 1 tiếng sạc.

Mặc dù mới chỉ diễn ra trong điều kiện thí nghiệm, nhưng tiến sĩ Vilas Pol hi vọng rằng sáng chế này sẽ sớm đưa ra sản phẩm thực.

 

Trần Anh

Đơn vị Bảo trợ

Liên Hiệp Khoa Học Doanh Nhân Việt Nam

Bản quyền thuộc về Trung Tâm ICT Việt Nam

Địa chỉ: Tòa nhà D2 - D6 Đường Thất Sơn, Phường 15, Quận 10, TP. Hồ Chí Minh