Pin của tương lai: Xanh và an toàn hơn

Trong thời đại số với sự thống trị của thiết bị thông minh, pin được coi là "trái tim" đem lại nguồn năng lượng duy trì kết nối. Chính vì vậy, giới nghiên cứu đang tích cực tìm lối đi cho công nghệ pin vốn vẫn trì trệ nhiều năm qua.

Trong bối cảnh này, hàng loạt ý tưởng thú vị xuất hiện, nhằm mục đích cải thiện pin lithium truyền thống, hay hướng đến nhiều loại pin thay thế độc đáo, hi vọng sẽ được thương mại hóa trong thập kỷ tới.

Nâng cấp pin truyền thống

Từ lâu, pin lithium-ion được ví như một phần tất yếu của cuộc sống "thông minh". Nhiều ý kiến cho rằng sự hiện diện của pin lithium-ion sẽ ngày càng phổ biến khi nó luôn đạt điểm dung hòa giữa chất lượng, độ bền, ổn định và khả năng sản xuất ở quy mô công nghiệp.

Xu hướng pin "xanh" lấy nguyên liệu sản xuất từ cát.
Xu hướng pin "xanh" lấy nguyên liệu sản xuất từ cát.

Tuy nhiên, lithium-ion vẫn tồn tại một số nhược điểm như có thể bắt lửa, xì khói, quá nhiệt hoặc phát nổ khi va chạm.

Bên cạnh đó, việc sản xuất ngày càng gặp khó khăn khi phụ thuộc phần lớn vào nguồn cung hạn chế của lithium và cobalt đang dần trở nên khan hiếm. Ngay cả quá trình khai thác hai loại quặng này cũng được khoa học chứng minh rất độc hại, tác động tiêu cực đến môi trường tự nhiên.

Trong bối cảnh này, các kỹ sư Mỹ đang thử nghiệm công nghệ mới sử dụng hệ thống dây nano từ kim loại quý để sản xuất các viên pin cho phép tăng tốc thời gian sạc, đồng thời kéo dài tuổi thọ của pin.

Để cảnh báo nguy cơ cháy nổ của pin lithium-ion, ý tưởng tích hợp công nghệ theo dõi nhiệt độ của pin rất được hoan nghênh, hiển thị trên màn hình thiết bị mỗi ngày và trong khi sạc, có thể phát ra cảnh báo khi nhiệt độ cao bất thường.

Bên cạnh đó, các thí nghiệm kết hợp chất chống cháy triphenyl phosphate với chất dẻo plastic fibre được gia cường bằng các sợi thủy tinh để phân tách hai cực âm dương cho kết quả khả quan. Đây được coi như "bình cứu hoả" tí hon của pin, được kích hoạt khi pin quá nóng làm plastic fibre nóng chảy, từ đó giải phóng triphenyl phosphate ngăn cho pin không bị bắt lửa.

Ý tưởng pin "xanh"

Khi nguồn cung lithium hay cobalt dần cạn kiệt, nhiều nguyên liệu mới tiềm năng trở thành "cứu tinh" cho quá trình sản xuất pin của nhân loại. Một nhóm nghiên cứu Nhật Bản đang tìm cách phát triển nguyên liệu sản xuất pin lấy cảm hứng từ... biển.

Họ tách chiết natri từ muối biển, trở thành nguồn cung dồi dào để tạo nên những viên pin hoạt động hiệu quả gấp 7 lần so với pin thông thường, với giá thành thấp hơn đến 5 lần. Thú vị hơn, cát được lọc tinh khiết, nghiền thành bột, hòa với muối và ma-giê trước khi được nung nóng để loại bỏ oxy, từ đó tạo ra silicon tinh khiết. Loại silicon này được dùng thay thế cho graphite trong điện cực pin, giúp cải thiện hiệu năng gấp ba lần thông thường và cả tuổi thọ pin.

Xu hướng bảo vệ môi trường trong sản xuất pin tiếp tục thu hút sự chú ý của dư luận nhờ sáng chế pin proton. Lợi thế của loại pin này là siêu nhỏ nhưng "có võ" khi sở hữu khả năng lưu trữ năng lượng ấn tượng tương đương viên pin lithium hiện nay, dù chỉ có diện tích hoạt động bề mặt khiêm tốn vào khoảng 5cm2.

Nguồn nguyên liệu sản xuất điện cực pin proton từ carbon cực kỳ dồi dào, hoàn toàn không độc hại. Cơ chế sạc độc đáo nhờ tách phân tử nước giúp pin bền hơn, lại an toàn vì nguy cơ cháy nổ rất thấp, trong khi khả năng sạc đầy nhanh hơn 20 lần so với pin truyền thống.

Giới khoa học tin rằng, các viên pin sử dụng natri, silicon hay proton thân thiện với môi trường sẽ trở thành công nghệ của tương lai được thương mại hóa trong vòng 5 đến 10 năm tới nhằm thay thế lithium hay cobalt.

Điện cực từ... virus

Một ý tưởng kì lạ cho thế hệ pin của tương lai, ứng dụng virus kết hợp với kỹ thuật nano và biến đổi ADN để tạo nên những "nam châm sống" có khả năng hút những phân tử đặc biệt. Những con virus nam châm này được cấy vào vật chủ (như tế bào vi khuẩn) để sinh trưởng và nhân bản hàng loạt, tạo ra những thế hệ "nam châm sống" cùng tiến hành nhiệm vụ "hút" vật liệu cần thiết cho quá trình sản xuất hai cực của pin.

Ví dụ như, virus được biến đổi ADN nhằm tiết ra protein đặc thù có thể hút phân tử cobalt oxide, từ đó tự phủ lên mình một lớp phân tử coban oxide. Các nhà khoa học tiến hành bổ sung các hạt vàng siêu nhỏ, rồi kích thích để toàn bộ virus sau khi đã nhân lên vào những ống nano (rộng khoảng 6nm và dài 880nm), tạo nên cực dương của viên pin.

Cần lưu ý rằng, toàn bộ quy trình tạo điện cực từ virus được lặp lại liên tục. Điều này sẽ hoàn thiện dần khả năng của virus, cũng như giúp giới khoa học xác định được chuỗi ADN phù hợp để gây tác động, từ đó đẩy mạnh quá trình tạo protein "hút" cobalt oxide ở nhiều chủng virus khác nhau. Điểm mấu chốt trong thành tựu này là các "hạt" cobalt oxide cùng vàng được vận chuyển đến và đặt vào đúng vị trí cần thiết.

Các báo cáo gần đây tiết lộ, nhiều nhóm virus độc đáo đã được thử nghiệm để có thể "hút" tới 150 nhóm vật liệu khác nhau, tạo nên nguồn nguyên liệu dồi dào cho việc sản xuất pin. Thậm chí, các đặc tính của virus còn được khai thác để nâng cao mật độ năng lượng và tốc độ nạp của pin, giúp kéo dài tuổi thọ pin cũng như hạn chế khí thải carbon để bảo vệ môi trường.

Tất nhiên, các công nghệ nêu trên sẽ cần nhiều thử nghiệm trước khi chính thức được áp dụng cho sản xuất pin kiểu mới, hướng đến cải thiện hoặc dần thay thế pin lithium-ion vốn giữ "ngai vàng" lưu trữ năng lượng trong các thiết bị thông minh hiện nay. Nhiều ý kiến lạc quan tin rằng tham vọng sạc nhanh, dùng lâu, không cần dây mà chẳng lo nổ hoàn toàn có thể thành hiện thực.

Bởi lẽ, các nhà nghiên cứu và đầu tư sẵn sàng chi hàng tỷ USD vào cuộc chiến sản xuất pin để vượt qua các rào cản công nghệ hay vật liệu, từ đó nâng cao độ an toàn cũng như kéo dài thời lượng sử dụng cho pin.

Quan trọng hơn, dường như người thâu tóm được công nghệ sản xuất pin mới sẽ có cơ hội nắm được cả thế giới trong bối cảnh Internet vạn vật và các thiết bị thông minh đang dần thống trị nhân loại...

Nam Hồng (tổng hợp)

Các tin khác

Màn giăng bẫy khách hàng vào Spa đã bị triệt phá như thế nào?

Màn giăng bẫy khách hàng vào Spa đã bị triệt phá như thế nào?

Cơ quan CSĐT Công an tỉnh Bắc Ninh đã khởi tố vụ án, khởi tố bị can đối với 5 đối tượng vì có hành vi lừa dối khách hàng. Các đối tượng trên là chủ cơ sở, “bác sĩ”, “khách hàng” của Spa Sigma và Spa “Royal Luxury” ở tỉnh Bắc Ninh với những thủ đoạn lừa dối khách hàng hết sức bài bản, tinh vi.

Thiếu tướng Trịnh Xuân Thu luôn hướng về quê hương bằng những việc làm ý nghĩa để tri ân Mẹ Việt Nam anh hùng và các anh hùng, liệt sĩ.

Công an tỉnh Thanh Hóa phát huy truyền thống anh hùng

Trong cuộc kháng chiến chống Mỹ, cứu nước, Thanh Hóa là một trong những địa bàn trọng điểm bị không quân, hải quân Mỹ đánh phá ác liệt. Hàm Rồng, Nam Ngạn, Phà Ghép, Đò Lèn, Đồi Nhơm... trở thành những “tọa độ lửa” trên tuyến chi viện chiến lược. Mỗi cây cầu, bến phà, cung đường nơi đây đều ghi dấu những trận đánh khốc liệt và sự hy sinh của quân, dân Thanh Hóa để giữ vững mạch giao thông ra tiền tuyến.

“Tế Điên” và lời hứa hoàn lương dang dở

“Tế Điên” và lời hứa hoàn lương dang dở

Bỏ học từ lớp 4, lang thang ở ga Nam Định rồi trượt dài từ trộm cắp, cướp tài sản đến ma túy, Nguyễn Văn Thùy dành hơn 20 năm cuộc đời để... đi tù. Khi trở về, những tưởng đã "rẽ lối" thành công sang lĩnh vực truyền thông với hình ảnh “Tế Điên” trên mạng xã hội, kể chuyện tù tội và khuyên giới trẻ hoàn lương, nhưng, như một diễn viên quen "ăn đèn" sân khấu, “Tế Điên" một lần nữa vướng vòng lao lý cũng chính bởi những phát ngôn thiếu kiểm soát của mình.

Về "khẩu súng gây đau tim" của CIA

Về "khẩu súng gây đau tim" của CIA

Mỹ đã tham gia công ước cấm vũ khí sinh học, nhưng Cục Tình báo Trung ương Mỹ (CIA) lại bí mật phát triển một loại vũ khí ám sát bí mật: "khẩu súng gây đau tim". Sự thật khí tài này vừa được tạp chí trực tuyến Cơ khí phổ thông (PMC) Mỹ lật lại trong số ra trung tuần tháng 8/2026.

8 công nghệ hoạt động như… “phép thuật”

8 công nghệ hoạt động như… “phép thuật”

Một số công nghệ đột phá vẫn mang lại cảm giác như thể chúng được hiện thực hóa từ truyện hư cấu, ngay cả khi chúng đã xuất hiện được một thời gian. Đó là bởi vì chúng ta học cách áp dụng chúng vào cuộc sống hàng ngày thông qua các ứng dụng và thiết bị mà chúng hỗ trợ, nhưng chúng ta lại không bao giờ dành thời gian để tìm hiểu điều gì làm cho những công nghệ này hoạt động.

AI và cuộc chiến giành quyền viết luật chơi

AI và cuộc chiến giành quyền viết luật chơi

Bên dưới bề nổi của cuộc thương chiến vi chip bán dẫn đang nổi bật trên các trang báo quốc tế là một cuộc chiến ngầm khốc liệt hơn gấp bội: Cuộc đua áp đặt thể chế, giành quyền định đoạt trật tự số toàn cầu. Xem ra, quyền lực đích thực của kỷ nguyên mới không nằm ở chỗ ai làm ra con chip nhanh nhất, mà thuộc về kẻ quyết định AI được phép vận hành theo những quy tắc nào.

Chiều 6/8, việc công an xuất hiện tại nhà Bùi Xuân Huấn đã thu hút nhiều người quay phim, phát trực tiếp qua mạng xã hội

Một thập niên nổi tiếng nhờ thị phi

Không có chuyên môn, nghề nghiệp nổi bật làm bệ phóng, Bùi Xuân Huấn, tức Huấn “Hoa Hồng” vẫn xây dựng được sức ảnh hưởng lớn trên mạng xã hội bằng những màn khoe tiền, phát ngôn gây sốc và các bài giảng về “đạo lý”. Từ một hiện tượng mạng mang màu sắc “giang hồ”, Huấn từng bước thương mại hóa sự nổi tiếng, tham gia kinh doanh, bán hàng trực tuyến và làm từ thiện. Tuy nhiên, hành trình ấy cũng liên tục đi kèm tranh cãi, những lần bị xử phạt và gần đây nhất là việc cơ quan điều tra có mặt tại nơi ở của người này.

Thư cảm ơn của tỉnh ủy lai châu tới công ty TNHH KF FAN của ông Trần Đình Tiệp sau khi ông gửi 1,1 tỉ đồng ủng hộ đồng bào khó khăn

Khánh Sky và kết cục được báo trước

Từ một vụ tranh cãi về hoạt động từ thiện, câu chuyện nhanh chóng leo thang thành những màn livestream chửi bới, kéo đến tận nơi đối chất, rồi kết thúc bằng việc cơ quan công an vào cuộc. Đằng sau vụ việc Khánh Sky là một hiện tượng đáng báo động hơn: Nhiều gã “giang hồ mạng” hiện nay đang kiếm cơm bằng những drama gây tranh cãi và vướng vào pháp luật như là kết cục đương nhiên.

Trung tá Nguyễn Ngọc Tiến cùng đồng nghiệp nghiên cứu kịch bản trước khi quay phim

Người kể chuyện pháp luật bằng những thước phim triệu view

Đoạn clip ghi lại hình ảnh một trung tá CSGT phụ vợ bán nước mía sau giờ làm việc bất ngờ thu hút hàng triệu lượt xem, giúp nhiều người biết đến Trung tá Nguyễn Ngọc Tiến, cán bộ Phòng CSGT Công an TP Hà Nội. Phía sau khoảnh khắc đời thường ấy là một hành trình hơn 20 năm bền bỉ đứng giữa những ngã tư Thủ đô, chứng kiến biết bao mất mát vì tai nạn giao thông, thế nên, cách mà anh Tiến tuyên truyền pháp luật bằng những clip sống động khiến người dân, đặc biệt là các bạn trẻ vô cùng thích thú. Mọi người gọi anh là "Trung tá triệu view".

Những phát minh đi trước thời đại

Những phát minh đi trước thời đại

Giám sát động đất, động cơ hơi nước, phẫu thuật và vật liệu tiên tiến... Một hành trình khám phá những phát minh cổ đại đi trước thời đại.

Vũ khí Hàn Quốc đang xâm lấn thị trường châu Âu

Vũ khí Hàn Quốc đang xâm lấn thị trường châu Âu

Cuộc xung đột tại Ukraine kéo dài đã đẩy các quốc gia thành viên châu Âu của NATO vào một cuộc chạy đua vũ trang quy mô lớn chưa từng có kể từ sau Chiến tranh Lạnh. Trong bối cảnh các tập đoàn công nghiệp quốc phòng nội địa phương Tây bị quá tải và Mỹ có dấu hiệu muốn giảm bớt vai trò đầu tàu dẫn dắt phòng thủ cựu lục địa, một hiện tượng địa chính trị kỳ lạ đã xuất hiện: dòng vũ khí từ cường quốc công nghiệp Đông Bắc Á - Hàn Quốc - đang ồ ạt đổ bộ về phía Tây.

AI và mặt trận an ninh phi truyền thống

AI và mặt trận an ninh phi truyền thống

Nếu động cơ hơi nước thúc đẩy cách mạng công nghiệp, Internet mở ra kỷ nguyên kết nối toàn cầu thì trí tuệ nhân tạo (AI) đang định hình nền văn minh số của thế kỷ XXI. Tuy nhiên, bên cạnh những lợi ích to lớn, công nghệ này cũng bị các tổ chức tội phạm, mạng lưới lừa đảo và các nhóm cực đoan lợi dụng để gia tăng quy mô, mức độ tinh vi của các cuộc tấn công mạng, gian lận tài chính hay thậm chí là khủng bố.

Cuộc chiến của niềm tin

Cuộc chiến của niềm tin

Có những thứ vũ khí không phát ra tiếng nổ. Nó không để lại hố bom, không làm rung cửa kính, cũng không hiện lên trên bản đồ quân sự. Nhưng, nó âm thầm đi vào điện thoại, bảng tin, nhóm chat, những cuộc tranh luận gia đình và cả lá phiếu của cử tri. Tin giả, trong hình hài mới của thời trí tuệ nhân tạo (AI), đang trở thành một thứ vũ khí như thế.

Phát động cao điểm thi đua 70 ngày đêm lập thành tích xuất sắc chào mừng kỉ niệm 70 năm Ngày truyền thống lực lượng Cảnh sát kinh tế

Những người gác cửa vùng kinh tế Đông bắc

Suốt hơn 45 năm xây dựng và trưởng thành, từ 14 cán bộ, chiến sĩ đầu tiên đến đơn vị Anh hùng Lực lượng vũ trang nhân dân thời kỳ đổi mới, Phòng Cảnh sát điều tra tội phạm về tham nhũng, kinh tế, buôn lậu và môi trường Công an tỉnh Quảng Ninh đã lặng lẽ giữ vững trận tuyến bảo vệ nền kinh tế, đấu tranh với tham nhũng, buôn lậu, hàng giả và tội phạm kinh tế, góp phần giữ gìn kỷ cương pháp luật, môi trường đầu tư và sự bình yên của nhân dân đất mỏ.

Kỳ I: Pháo đài “Mắt cáo” và “Tam giác vàng” hợp phì

Kỳ I: Pháo đài “Mắt cáo” và “Tam giác vàng” hợp phì

Trong thế giới lượng tử, luật chơi của các điệp viên truyền thống hoàn toàn bị phá sản. Hãy tưởng tượng một bức thư mật được viết bằng các hạt ánh sáng. Chỉ cần một cái nhìn lén lút của mật thám, bức thư sẽ ngay lập tức tự hủy và phát tín hiệu báo động về trung tâm đầu não. Đó không phải là phép thuật, đó là Phân phối khóa lượng tử (QKD) - thứ đang giúp Bắc Kinh xây dựng một hệ thống thông tin liên lạc quốc phòng mà không một siêu máy tính nào của phương Tây có thể giải mã.

Lần theo những “mắt xích tử thần”

Lần theo những “mắt xích tử thần”

Ma túy đá hay các chất ảo giác, muốn đưa vào cơ thể, người nghiện ngập luôn cần đến những “dụng cụ trung gian” - đó là những chiếc nỏ thủy tinh uốn lượn, những chiếc bình khò tinh vi. Lâu nay, dư luận thường chỉ chú ý đến các đường dây mua bán ma túy mà ít ai biết rằng, phía sau dòng chảy đen tối đó là một thị trường ngầm cung cấp “đồ chơi” cho việc sử dụng ma túy vô cùng béo bở. Những kẻ núp bóng sản xuất, cung cấp các vật dụng này đang trở thành nguồn tiếp tay cho làn sóng tội phạm ma túy biến tướng.

UAV Ukraine đã xuyên thủng phòng không của Moscow như thế nào?

UAV Ukraine đã xuyên thủng phòng không của Moscow như thế nào?

Hàng trăm UAV Ukraine tấn công Moscow đã khiến hệ thống phòng không Nga rơi vào tình thế quá tải. Đằng sau đó là một hệ sinh thái UAV tấn công tầm xa đang được Kiev phát triển, với chi phí thấp hơn tên lửa hành trình nhưng đủ sức buộc Moscow phải phân tán, tiêu hao và liên tục điều chỉnh năng lực phòng thủ.

Công nghệ “biến” những ông bố “vô tinh” thực hiện giấc mơ làm cha

Công nghệ “biến” những ông bố “vô tinh” thực hiện giấc mơ làm cha

Đi khám phát hiện không có tinh trùng (vô tinh) người đàn ông bật khóc ngay khi bước ra cửa phòng khám. Anh nghĩ rằng cuộc đời mình không thể có con được nữa. Thất vọng, hoang mang khiến anh sợ làm lỡ duyên của vợ. Trước đây, y học đã nghiên cứu và tìm ra phương pháp nuôi cấy tinh tử thành tinh trùng, mang lại hy vọng có con cho những người đàn ông vô tinh. Nhưng hiện nay, nhờ sự tiến bộ của y học, công nghệ đã “biến” những ông bố “vô tinh” thực hiện được giấc mơ làm cha bằng mổ vi phẫu tinh hoàn tìm tinh trùng.