“Hồi sinh” pin lithium-ion đã cạn kiệt mở ra triển vọng giảm đáng kể lượng rác thải điện tử

Theo dõi Báo Gia Lai trên Google News

(GLO)- Một nhóm các nhà nghiên cứu tại Trung Quốc vừa công bố một phương pháp mới có khả năng “hồi sinh” những viên pin lithium-ion đã cạn kiệt, qua đó mở ra triển vọng giảm đáng kể lượng rác thải điện tử từ xe điện và nhu cầu sản xuất pin mới.

hoi-sinh-pinn.jpg
Hồi sinh khối pin lithium đã cạn kiệt. (Ảnh: Scientific American)

Theo nhận định của giáo sư Chenguang Liu tại Đại học Giao thông Tây An -Liverpool, đây là ý tưởng “đầy hứa hẹn”. Tuy vậy, ông lưu ý rằng phương pháp mới vẫn còn một số thách thức, chẳng hạn như phải đảm bảo tương thích với nhiều loại chất hóa học liên quan tới pin khác nhau, và quan trọng hơn, là phải kiểm định an toàn cho các quả pin đã được hồi sinh.

Nhà hóa học Yue Gao tại Đại học Phục Đán cùng các cộng sự đã sử dụng một mô hình AI được huấn luyện dựa trên các quy luật hóa học, kết hợp với cơ sở dữ liệu các phản ứng điện hóa, nhằm tìm ra những phân tử đáp ứng tiêu chí: dễ hòa tan trong dung dịch điện phân và chi phí sản xuất thấp. Kết quả, AI đề xuất ba ứng viên, trong đó có một loại muối mang tên lithium trifluoromethanesulfinate (LiSO₂CF₃) được xác định là tối ưu. Các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm muối lithium-ion này bằng cách hòa tan nó vào dung dịch điện phân — môi trường giúp các ion di chuyển giữa hai cực của pin. Gao ví phương pháp này như truyền dịch cho bệnh nhân. Kết quả cho thấy hợp chất này có thể kéo dài đáng kể tuổi thọ của pin lithium iron phosphate (pin sắt - LFP), vốn là loại thường dùng trong xe điện. Một pin LFP điển hình có thể sạc và xả khoảng 2.000 lần trước khi được xem là “chết”.

Trước đó vào tháng 9- 2024, một nhóm các nhà nghiên cứu, dẫn đầu bởi các chuyên gia từ Đại học Colorado Boulder, đã công bố phát hiện mới về cơ chế tự xả của pin lithium-ion. Bằng cách sử dụng máy tia X mạnh mẽ tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Argonne (Hoa Kỳ), họ đã xác định rằng các phân tử hydro trong chất điện phân của pin có thể can thiệp vào quá trình di chuyển của ion lithium. Điều này làm giảm dung lượng và làm yếu hiệu suất của pin theo thời gian.

Pin lithium-ion là một loại pin sạc điện, được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị điện tử cá nhân như điện thoại, máy tính xách tay, các thiết bị đeo thông minh, xe điện và nhiều ứng dụng khác. Đây là một loại pin tái sử dụng, có khả năng lưu trữ và cung cấp năng lượng điện bằng cách di chuyển các ion lithium giữa hai điện cực (cực dương và cực âm) trong quá trình sạc.

Theo Chương trình Phát triển Liên Hợp Quốc (UNDP), lượng pin lithium-ion đã sử dụng tới mức cạn kiệt cần xử lý có thể tăng vọt từ 900.000 tấn trong năm nay lên đến 20,5 triệu tấn vào năm 2040.

Tờ Economic Daily, trích dẫn ước tính của Hiệp hội Công nghệ Tiết kiệm Năng lượng Điện tử Trung Quốc, lượng pin xe đã qua sử dụng ở Trung Quốc dự kiến ​​sẽ vượt quá 4 triệu tấn mỗi năm vào năm 2028. Số lượng pin lithium-ion trên xe điện cần bỏ đi sau quá trình hoạt động dài hạn trở thành vấn đề lớn ở Trung Quốc, khi số lượng khổng lồ của chúng đặt ra câu hỏi về nơi vứt bỏ hay tái chế sẽ như thế nào.

Những nghiên cứu của các nhà khoa học không chỉ mang lại tiềm năng lớn cho ngành công nghiệp xe điện mà còn góp phần thúc đẩy các giải pháp lưu trữ năng lượng tái tạo, giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch. Với những phát hiện này, trong tương lai, người tiêu dùng có thể sở hữu những chiếc xe điện có tuổi thọ pin dài hơn, phạm vi di chuyển xa hơn, và góp phần vào mục tiêu bảo vệ môi trường.

Công trình này mang tính cách mạng vì nó đưa ra một ý tưởng mới để tái sử dụng pin đã hết vòng đời

Giáo sư Jiangong Zhu từ Đại học Đồng Tế ở Thượng Hải

Có thể bạn quan tâm

Trung Quốc công bố chip điện toán quang học có tốc độ và hiệu suất gấp 100 lần chip AI của Nvidia

Trung Quốc công bố chip điện toán quang học có tốc độ và hiệu suất gấp 100 lần chip AI của Nvidia

(GLO)- Các nhà khoa học Trung Quốc vừa công bố loại chip điện toán quang học LightGen có tốc độ và hiệu suất năng lượng vượt xa phần cứng AI của Nvidia tới 100 lần. Công nghệ mới này đặc biệt hiệu quả trong các tác vụ tạo sinh như sản xuất video và tổng hợp hình ảnh.

Xã Ân Tường tổ chức ngày hội Chuyển đổi số, phát động phong trào xây dựng “Gia đình số”.

Xã Ân Tường tổ chức ngày hội Chuyển đổi số, phát động phong trào xây dựng “Gia đình số”

(GLO)- Ngày 21-12, tại Trường THPT Trần Quang Diệu, Ban Chỉ đạo phát triển khoa học, công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số xã Ân Tường tổ chức ngày hội Chuyển đổi số và phát động phong trào thi đua xây dựng mô hình “Gia đình số” trên địa bàn xã.

Bước tiến mới trong chuyển đổi số chính quyền

Nền tảng "trợ lý ảo": Bước tiến mới trong chuyển đổi số chính quyền ở Gia Lai

(GLO) - Việc mở rộng nền tảng “trợ lý ảo” MyGPTs từ cấp sở đến toàn bộ 135 xã, phường đã góp phần nâng cao hiệu quả xử lý công việc cho cán bộ, đồng thời hỗ trợ người dân và doanh nghiệp tiếp cận thông tin, thủ tục hành chính nhanh chóng, chính xác và minh bạch hơn.

Chỉ mất 1,5 giây để cấy chip vào não người

Chỉ mất 1,5 giây để cấy chip vào não người

(GLO)- Mới đây, Neuralink-Công ty chip não do tỷ phú Elon Musk sáng lập-đã công bố một bước tiến vượt bậc khi rút ngắn thời gian cấy ghép điện cực xuống mức kỷ lục chỉ còn 1,5 giây; đồng thời giảm 95% chi phí sản xuất và mở rộng thử nghiệm cho bệnh nhân.

Hội thảo đánh giá kết quả thực hiện đề án về truy xuất nguồn gốc

Gia Lai: Tiếp tục hoàn thiện cơ chế, hỗ trợ doanh nghiệp ứng dụng hệ thống truy xuất nguồn gốc

(GLO)- Sáng 12-12, Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Gia Lai tổ chức hội thảo đánh giá kết quả thực hiện Đề án triển khai, áp dụng và quản lý hệ thống truy xuất nguồn gốc (Đề án 100) giai đoạn 2020-2025; đồng thời thảo luận định hướng, giải pháp cho giai đoạn 2026-2030.

Gần 100 nhà khoa học quốc tế dự Hội thảo Chẩn đoán phân tử trong vi sinh vật và bệnh năm 2025.

Gần 100 nhà khoa học thế giới dự hội thảo về chẩn đoán phân tử trong vi sinh vật và bệnh

(GLO)- Gần 100 nhà khoa học, nhà nghiên cứu trẻ, nghiên cứu sinh và sinh viên đến từ 14 quốc gia trên thế giới tham dự Hội thảo Quốc tế về Chẩn đoán phân tử trong vi sinh vật và bệnh (MDMD) năm 2025. Hội thảo được tổ chức thường kỳ từ năm 2022, do Hội Khoa học Gặp gỡ Việt Nam và ICISE tổ chức.

null