Thứ Năm, 01/10/2020 Cấu trúc Cổng Đăng nhập
Tin hoạt động SởTin trong tỉnhTin trong nướcTin thế giớiTin tổng hợpSở hữu trí tuệHoạt động KH&CN cơ sởPhổ biến pháp luậtPhòng, chống dịch bệnh COVID-19
TIN TỨC - SỰ KIỆN: Tin thế giới
Cập nhật: Thứ Tư, ngày 22/7/2020

Nước biển có thể là nguồn cung vô hạn vật liệu làm pin
Doanh số xe điện bùng nổ khiến nhu cầu đối với pin sạc ngày càng tăng. Nhưng lithium, thứ kim loại cần thiết để làm ra pin này lại không có nhiều. Giờ đây, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra một nguồn cung vô hạn để khai thác lithium: nước biển.
Jang Wook Choi, kỹ sư hóa học tại Đại học Quốc gia Seoul. Nguồn:startup.kaist.ac.kr

“Đây là một phát hiện đột phá”, Jang Wook Choi, kỹ sư hóa học tại Đại học Quốc gia Seoul, người không tham gia vào nghiên cứu, nói và cho biết thêm là phương pháp này cũng có thể áp dụng vào việc thu hồi lithium từ pin đã sử dụng.

Ưu điểm của lithium là có thể lưu trữ nhiều năng lượng trên mỗi đơn vị trọng lượng hơn so với các vật liệu khác. Các nhà sản xuất sử dụng hơn 160.000 tấn lithium mỗi năm, dự kiện con số này sẽ tăng gần 10 lần trong thập kỷ tới. Nhưng nguồn cung lithium lại hạn chế và chỉ tập trung ở một số quốc gia, cũng như chỉ có thể khai thác từ các mỏ hoặc chiết xuất từ nước mặn.

Tình trạng khan hiếm lithium đã làm dấy lên mối lo ngại rằng giá pin có thể tăng vọt và kìm hãm sự phát triển của xe điện và các công nghệ phụ thuộc lithium khác như Tesla Powerwalls, loại pin thường được sử dụng để lưu trữ năng lượng mặt trời trên mái nhà.

Nước biển có thể là câu trả lời cho vấn đề này. Các đại dương trên thế giới chứa khoảng 180 tỷ tấn lithium. Nhưng chúng đã bị pha loãng đến khoảng 0,2 phần triệu. Các nhà nghiên cứu đã nghĩ ra các loại bộ lọc và màng để cố gắng chiết xuất có chọn lọc lithium từ nước biển, nhưng những nỗ lực đó chủ yếu dựa vào việc làm bay hơi phần lớn nước để tập trung lithium, đòi hỏi phải sử dụng diện tích đất lớn và thời gian dài. Cho đến nay những nỗ lực như vậy không hiệu quả về mặt kinh tế.

Choi và các nhà nghiên cứu khác cũng đã cố gắng sử dụng các điện cực pin lithium-ion để thu lithium trực tiếp từ nước biển và nước muối mà không cần phải làm bay hơi nước. Những điện cực này bao gồm các vật liệu xếp lớp giống như bánh sandwich được thiết kế để bẫy và giữ các ion lithium khi pin sạc. Trong nước biển, một điện áp âm được đặt vào một điện cực hấp thu lithium sẽ kéo các ion lithium vào điện cực. Nhưng nó cũng kéo theo sodium, một nguyên tố tương tự về mặt hóa học tồn tại trong nước biển với mật độ gấp 100.000 lần so với lithium. Nếu hai nguyên tố cùng đi vào điện cực với cùng một tốc độ, sodium gần như hoàn toàn lấn át lithium.

Để giải quyết vấn đề này, nhóm nghiên cứu do Yi Cui - nhà khoa học vật liệu tại Đại học Stanford - dẫn đầu, đã tìm cách để khiến vật liệu điện cực hấp thu một cách có chọn lọc hơn. Đầu tiên, họ phủ một lớp titan dioxide mỏng lên điện cực để làm rào cản. Vì các ion lithium nhỏ hơn natri, nên chúng dễ dàng luồn lách qua và đi vào trong bánh sandwich điện cực.

Các nhà nghiên cứu cũng thay đổi cách điều khiển điện áp. Thay vì đặt một điện áp âm không đổi vào điện cực, như những người khác đã làm, họ đặt điện áp theo chu kỳ. Đầu tiên, họ dùng điện áp âm, sau đó họ nhanh chóng tắt đi. Tiếp theo, họ đặt điện áp dương, tắt một lần nữa và cứ thế lặp lại chu kỳ.

Cui giải thích, sự thay đổi điện áp làm cho các ion lithium và sodium di chuyển vào điện cực, dừng lại và sau đó lại di chuyển ra ngoài khi dòng điện đảo chiều. Tuy nhiên, do vật liệu điện cực có ái lực với lithium cao hơn một chút so với sodium, các ion lithium sẽ vào điện cực nhanh hơn sodium và đi ra ngoài chậm hơn. Vì vậy việc lặp lại chu trình này giúp tập trung lithium trong điện cực. Sau 10 chu kỳ như vậy, chỉ mất vài phút, Cui và các đồng nghiệp thu được tỷ lệ một-một giữa lithium và sodium, họ đã báo cáo thành tựu này trên Joule.

"Phương pháp mới này đã tăng ít nhất là gấp đôi khả năng chọn lọc lithium," Chong Liu, nhà khoa học vật liệu tại Đại học Chicago, trước đây từng làm nghiên cứu sinh hậu tiến sĩ tại phòng thí nghiệm của Cui, cho biết.

Dù phương pháp này vẫn khá đắt so với việc khai thác lithium trên đất liền, Liu nói. Tuy nhiên, cô cho biết nhóm nghiên cứu đang cố gắng tăng tính chọn lọc bằng cách sử dụng các loại điện cực pin lithium-ion khác.

Choi cho biết thêm, có thể áp dụng phương phức này để thu hồi lithium từ pin qua sử dụng.

https://khoahocphattrien.vn/
Tin, bài cùng lĩnh vực
Ong mật được huấn luyện mùi hương giúp tăng năng suất cây trồng (30/9/2020)
Loa thông minh sử dụng trí tuệ nhân tạo (30/9/2020)
Nghiên cứu mới tìm ra giống lúa mì chống chịu bệnh gỉ sọc (30/9/2020)
Siêu vi khuẩn mới “ăn” nhựa nhanh hơn sáu lần (29/9/2020)
Tơ cung cấp giải pháp ngăn ngừa COVID-19 hiệu quả hơn mặt nạ vải (29/9/2020)
Tồn dư Glyphosate trong phân chuồng ủ hoai làm giảm sự sinh trưởng của cây dâu tây và cỏ đuôi trâu (29/9/2020)
Quỹ dạng ARPA đem lại lợi thế đổi mới sáng tạo cho công nghệ xanh (29/9/2020)
Tìm ra phương pháp mới để bảo vệ cây trồng trước nấm bệnh (28/9/2020)
Hack gene động thực vật để chống biến đổi khí hậu (28/9/2020)
Liệu pháp ánh sáng - hy vọng mới cho bệnh nhân Parkinson (24/9/2020)
Thiết bị không dây theo dõi tư thế ngủ từ xa (24/9/2020)
Một biến thể máu hiếm giúp ngăn ngừa bệnh sốt rét (22/9/2020)
Biến sữa bột thành mực in 3D (22/9/2020)
Miếng dán chứa gai siêu nhỏ thử đường huyết không đau (22/9/2020)
Khai thác sức mạnh của chất rắn sinh học để sản xuất hydro (21/9/2020)
Cảm biến phát hiện thực phẩm đóng gói bị hư hỏng (20/9/2020)
Họ hàng cây hoang dại có thể giúp cây trồng thích ứng biến đổi khí hậu (20/9/2020)
Robot giúp bệnh nhân Covid-19 trò chuyện với người thân (20/9/2020)
Phân tử kháng sinh cho phép hệ miễn dịch tiêu diệt tế bào nhiễm HIV (20/9/2020)
Khẩu trang graphene mới vô hiệu hóa virus corona (17/9/2020)
Gien mới được xác định giúp cà chua kháng bệnh đốm vi khuẩn (15/9/2020)
Nhật Bản phát triển AI chẩn đoán viêm phổi do Covid-19 (14/9/2020)
Ung thư tuyến tiền liệt có thể gây ra các khối u thứ phát (14/9/2020)
Tiêu chuẩn giúp bảo vệ hành tinh (14/9/2020)
Biệt hóa tế bào chức năng gan từ tế bào gốc người và chuột (14/9/2020)
Tạo bàn phím không dây, tự cấp nguồn từ một mảnh giấy (10/9/2020)
Nọc ong mật tiêu diệt được các tế bào ung thư vú (10/9/2020)
Phát hiện ra protein trong cây trồng có thể làm giảm nhu cầu phân bón (10/9/2020)
Phát triển thành công kỹ thuật in tùy chỉnh, chi phí thấp (09/9/2020)
Phát triển phương pháp điều trị bệnh mắt ở chó bằng cách sử dụng nghệ (09/9/2020)
Tạp chí The Lancet: Vaccine Covid-19 của Nga tạo phản ứng miễn dịch (07/9/2020)
Hệ thống cho cá ăn tự động với nhiều tính năng ưu việt (07/9/2020)
Kỹ thuật mới làm cho vi khuẩn nhạy cảm hơn với kháng sinh (07/9/2020)
Da nhân tạo có cảm giác như da thật (07/9/2020)
Công nghệ phát hiện tia X mới được phát triển (07/9/2020)
Liệu pháp mới nhắm mục tiêu ung thư vú di căn lên não (01/9/2020)
Mật ong được coi là một phương pháp điều trị nhiễm trùng đường hô hấp trên tốt hơn các phương pháp truyền thống (01/9/2020)
Công nghệ mới giúp xác định graphene chất lượng cao một cách nhanh chóng và tiết kiệm (01/9/2020)
Thái Lan thử nghiệm thành công vắcxin ngừa COVID-19 trên khỉ và chuột (01/9/2020)
Hongkong: phục hồi quần thể san hô bằng gạch in 3D (01/9/2020)
Phương pháp canh tác khác biệt giúp các nông hộ nhỏ thích ứng với biến đổi khí hậu (01/9/2020)
Phòng ngừa bệnh tim có thể bắt đầu trước khi sinh (31/8/2020)
Lần đầu tiên phát hiện hạt vi nhựa trong nội tạng người (31/8/2020)
Nghiên cứu tìm ra tác nhân thúc đẩy ung thư tăng lên theo tuổi tác (31/8/2020)
Phát hiện vai trò mới của phân tử như là một hormone thực vật (27/8/2020)
Robot tự hành nhỏ nhất thế giới (27/8/2020)
Phát hiện ngoại hành tinh nhờ trí tuệ nhân tạo (27/8/2020)
Thiết bị tạo ra nhiên liệu sạch từ ánh sáng mặt trời, CO2 và nước (27/8/2020)
Công nghệ ống tiêm mới dành cho các loại thuốc sinh học (27/8/2020)
Các nhà hóa học khám phá ra cách tạo ra các sản phẩm nitơ mới từ không khí loãng (27/8/2020)
Tải ứng dụng Khai báo y tế toàn dân NCOV
Ứng dụng trên IOS
Ứng dụng trên Android
Quyết định số 261/QĐ-SKHCN về việc Quyết định về việc thành lập Hội đồng tư vấn xét giao trực tiếp đề tài "Nghiên cứu hoàn thiện các quy trình nhân giống và xây dựng mô hình trồng thử nghiệm cây 7 lá một hoa (Paris Poluphylla Sm) tại vùng Bắc Hướng Hóa, tỉnh Quảng Trị Quảng Trị"

Quyết định số 260/QĐ-SKHCN về việc Quyết định về việc thành lập Hội đồng tư vấn xét giao trực tiếp đề tài: Khảo nghiệm một số giống dừa xiêm có triển vọng để đánh giá khả năng thích nghi và hiệu quả kinh tế, nhằm góp phần phục vụ công tác chuyển đổi cơ cấu cây trồng tại tỉnh Quảng Trị

Quyết định số 359/QĐ-SKHCN về việc Quyết định về việc thành lập Hội đồng tư vấn xét giao trực tiếp đề tài "Nghiên cứu ứng dụng các công nghệ tiên tiến trong chế biến sâu, nhằm nâng cao giá trị hàng hóa các sản phẩm từ nấm sò tươi tại tỉnh Quảng Trị"

Báo cáo số 116/BC-SKHCN về việc Báo cáo tổng kết đánh giá Chương trình Năng suất chất lượng trên địa bàn tỉnh Quảng Trị

Quyết định số 258/QĐ-SKHCN về việc Quyết định về việc thành lập Hội đồng tư vấn đánh giá, kiểm tra giữa kỳ đối với đề tài: "Nghiên cứu xây dựng quy trình kỹ thuật sản xuất giống cá Leo phù hợp tại tỉnh Quảng Trị"

Quyết định số 2757/QĐ-UBND về việc Quyết định công bố danh mục thủ tục hành chính thực hiện việc tiếp nhận hồ sơ, trả kết quả giải quyết qua dịch vụ bưu chính trên địa bàn tỉnh Quảng Trị

Kế hoạch số 38 /KH-SKHCN về việc Kế hoạch Soạn thảo báo cáo tổng kết công tác phát triển khoa học và công nghệ giai đoạn 2015-2020, định hướng giai đoạn 2020-2025, tầm nhìn đến năm 2030 và Quy hoạch ứng dụng công nghệ sinh học trên địa bàn tỉnh đến năm 2030.

Báo cáo số 115/BC-SKHCN về việc Báo cáo kết quả thực hiện nhiệm vụ UBND tỉnh, Chủ tịch UBND tỉnh giao quý 3/2020

Quyết định số 255/QĐ-SKHCN về việc Quyết định về việc thành lập Ban Biên tập phục vụ công tác xuất bản cuốn sách "Địa chí Quảng Trị"

Thông báo số 47/TB-SKHCN về việc Thông báo về việc đề xuất và đề xuất đặt hàng nhiệm vụ khoa học và công nghệ cấp tỉnh và cấp cơ sở, bắt đầu thực hiện năm 2021

Thông báo về việc kết quả xét chọn tổ chức, cá nhân chủ trì đề tài: Nghiên cứu ứng dụng công nghệ sinh học phục vụ bảo tồn và phát triển cây Lan Giả Hạc

Thông báo về việc kết quả xét chọn tổ chức, cá nhân chủ trì đề tài: Nghiên cứu nhân giống và trồng thử nghiệm cây Vanilla trong nhà lưới theo hướng VietGap tại thôn Quyết Tâm, xã Tân Hợp, huyện Hướng Hóa

Thông báo về việc kết quả xét chọn tổ chức, cá nhân chủ trì đề tài: Nghiên cứu nhân giống và trồng thử nghiệm cây Lan Kim Tuyến tại vùng Bắc Hướng Hóa

Thông báo về việc kết quả xét chọn tổ chức, cá nhân chủ trì đề tài: Nghiên cứu xây dựng CSDL số về di tích lịch sử cấp Quốc gia đặc biệt Thành cổ Quảng Trị và những điểm lưu niệm sự kiện 81 ngày đêm chiến dịch năm 1972, góp phần hỗ trợ phát triển du lịch Quảng Trị

Thông báo về việc kết quả xét chọn tổ chức, cá nhân chủ trì đề tài: "Nghiên cứu xây dựng giải pháp nâng cao hiệu quả đấu tranh phòng, chống tội phạm sử dụng công nghệ cao trên địa bàn tỉnh Quảng Trị"

Quy chế tiếp công dân của Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Quảng Trị
Nội quy tiếp công dân
Thống kê lượt truy cập
Số người online 374
Hôm nay 1.436
Hôm qua 4.783
Tất cả 2.497.842

© CỔNG THÔNG TIN ĐIỆN TỬ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ QUẢNG TRỊ
Cơ quan chủ quản: Sở Khoa học và Công nghệ Quảng Trị
Chịu trách nhiệm: Trần Ngọc Lân, Giám đốc Sở Khoa học và Công nghệ
 204 Hùng Vương, Đông Hà; ĐT: 0233.3550 382. Hệ thống chạy tốt nhất trên trình duyệt Cốc cốc.

Thiết kế và xây dựng: Trung tâm Nghiên cứu, Ứng dụng và Thông tin KH&CN
Ghi rõ nguồn Dostquangtri khi sử dụng thông tin từ website này