Phó giáo sư Yao Yang đại học Cornell trình làng đoạn phim ghi cảnh pin EV xuống cấp vì nhiệt độ quá cao hoặc quá thấp

newboi

Con chim biết nói
27/5/2025

Nhóm nghiên cứu do Phó giáo sư sinh hóa Yao Yang (Đại học Cornell, Mỹ) đứng đầu sử dụng kính hiển vi điện tử để ghi lại cảnh pin lithium-ion trong xe điện (EV) xuống cấp ra sao khi tiếp xúc với nhiệt độ quá cao hoặc quá thấp.​

Phương pháp mà nhóm gọi là kính hiển vi điện tử truyền điện hóa operando (TEM) cho phép họ quan sát phản ứng hóa học đang diễn ra và thu thập nhiều đoạn phim thời gian thực nhằm biết được những gi xảy ra với vật liệu năng lượng trong quá trình thay đổi nhiệt độ.

Yao Yang (@YaoYang639) / X

“Giờ đây chúng ta có cơ hội nghiên cứu hoạt động của pin ở nhiệt độ xuống tới âm 50 độ C như Bắc Cực, cũng như lúc chất xúc tác hoạt động và xuống cấp ở nhiệt độ 300 độ C như trong nhiều chất xúc tác công nghiệp lẫn bộ chuyển đổi xúc tác của mọi ô tô”, Phó giáo sư Yang (ảnh trên) cho biết.

How a record-breaking copper catalyst converts CO2 into liquid fuels |  College of Chemistry

Pin xe điện còn nhiều hạn chế - ảnh trên: 3alexd

TEM - với khả năng nắm bắt thay đổi ở cấp độ nano trong vật liệu năng lượng - đóng vai trò trong nỗ lực chế tạo pin sạc nhanh hơn mà lại an toàn hơn, hoạt động đáng tin cậy ở điều kiện khí hậu khắc nghiệt. Điều kiện khí hậu khắc nghiệt là một trong số thách thức chính cản trở quá trình sử dụng EV rộng rãi.

Yao Yang (@YaoYang639) / X

Nhóm nghiên cứu còn hợp tác với tiến sĩ sinh hóa Erik Thiede (ảnh dưới) Đại học Cornell, thiết kế thuật toán phân tích đoạn phim ghi lại bởi TEM. Dự án “Operando Heating and Cooling Electrochemical 4D-STEM Probing Nanoscale Dynamics at Solid-Liquid Interfaces,” được xuất bản ngày 23 tháng 5 năm 2025 trên tạp chí Journal of the American Chemical Society, đánh dấu 3 năm hợp tác giữa phòng thí nghiệm của Phó giáo sư Yang (ảnh trên: phải) với Công ty Protochips hỗ trợ phát triển thiết bị TEM. Phó giáo sư Yang nói thêm: “Chúng tôi còn tạo ra các chất xúc tác nano để giảm phát thải carbon”.
Computational Chemist Erik Thiede Named a Finalist for Blavatnik Regional  Award for Young Scientists

theo tiến sĩ Thiede, ban đầu ông tập trung thiết kế thuật toán và trí tuệ nhân tạo (AI) phục vụ mục đích phân tích hình ảnh kính hiển vi điện tử của protein. Nhưng không lâu sau ông nhận ra thuật toán cũng có thể tự động hóa việc phân tích lượng dữ liệu mà nhóm Phó giáo sư Yang thu thập.

“Dữ liệu của họ là giấc mơ của mọi nhà khoa học tính toán. Nó cho phép chúng ta nhìn thấy nhiều hiện tượng khoa học mới, nhưng khá phức tạp đòi hỏi thuật toán mới để phân tích. Điều này khiến chúng ta cảm nhận được sức mạnh của cách tiếp cận lý thuyết kết hợp thí nghiệm”, tiến sĩ Thiede cho biết.

Mặc dù EV ngày càng được ưa chuộng, công nghệ pin lại chưa đạt bước tiến đáng kể. Đa số xe điện hiện nay đang sử dụng pin lithium-ion gặp phải vô số vấn đề khi quá nóng hoặc quá lạnh. Vài công nghệ pin mới vẫn trong quá trình thử nghiệm chứ chưa được đưa vào sử dụng thực tế.
 

Có thể bạn quan tâm

Top