Graphene là tấm phẳng được tạo nên bởi mạng liên kết tinh thể hình tổ ong với bề dày bằng một lớp nguyên tử của các nguyên tử carbon (hình 1, nguồn Cục thông tin KHCN Quốc gia). Chiều dài liên kết C-C trong graphene khoảng 0,142 nm.
Graphene có khả năng lấp đầy những lỗ hổng electron của nó bằng các electron khác gần như ngay lập tức, có nghĩa là nó đã chuyển một lượng lớn điện tích trong một khoảng thời gian ngắn. Nhờ đặc tính này Graphen ngay từ đầu được xem là vật liệu cực kỳ có triển vọng trong công nghệ bán dẫn nói riêng và công nghệ 4.0 nói chung.
> Ắc quy graphene vũ khí mới để đối mặt với năng lượng hóa thạch và biến đổi khí hậu sẽ được tung ra trận.
Thoạt đầu, Graphene rất đắt, vào năm 2008, khi mới được phát hiện nó có giá khoảng 100 triệu USD/cm2. Hiện nay đã có công nghệ phủ graphene lên các bản nền khác nhau để chế tạo thành tấm với quy mô công nghiệp và giá thành cạnh tranh. Công nghiệp Hàn Quốc đã sản xuất các “bánh Graphene” có đường kính lớn nhất xêm xêm 1m và bán theo tấn.
Trong những năm gần đây, những cố gắng sử dụng Graphene trong lãnh vực năng lượng sạch đã thu được những kết quả đầy hứa hẹn.
Các kỹ sư Nga đã chế tạo thành công ắc quy bằng cách phủ graphene lên các điện cực ma nhê (xem sơ đồ công nghệ trên hình 2, nguồn zen. yandex. ru). Các mẫu ắc quy cho ô tô cũng đã được trình diễn (hình 3, nguồn zen. yandex. ru).
Theo những thông tin sơ bộ mà mình đã tiếp cận được thì những ưu điểm nổi bật gồm:
1) Trọng lượng nhẹ với khả năng lưu điện vượt trội (gấp hơn 10 lần ắc quy Lithium). Một ắc quy graphene như trên hình 3 cung cấp năng lượng cho ô tô chạy 1000 km.
2) Thời gian sạc điện cực nhanh, khoảng 8 phút một lần sạc; Hoạt động rất bền bỉ, không bị sụt điện trong quá trình sử dụng, kín nước tốt và hư hỏng được khắc phục dễ dàng.
3) An toàn cháy nổ vượt xa xăng và ắc quy Lithium.
4) Tuyệt đối thân thiện với môi trường vì Graphene và Ma nhê được sản xuất từ những khoáng chất không gây ô nhiễm. Ngoài ra tôi có linh cảm rằng ắc quy Graphene (hình 2) chỉ là một tụ điện với bề mặt khổng lồ bởi vậy để sạc điện và phóng điện không cần phản ứng điện ly với các phát thải độc hại.
5) Cuối cùng, giá hóa ra rẻ hơn ta tưởng (Hy vọng là điều này đúng tuy nhiên những sản phẩm mới với tính năng vượt trội như vậy thì giá cả chắc là sẽ khó mà rẽ được).
Các bạn nghĩ sao về ắc quy Graphene?
Riêng mình nghĩ đây là một tin cực kỳ đáng mừng cho con người trong cuộc đối mặt cam go với năng lượng hóa thạch nói riêng và biến đổi khí hậu nói chung, nhân loại có thể sẽ tung ra trận vũ khí lợi hại nhất.
Thế còn Việt Nam, chúng mình.
Các quần đảo Hoàng Sa và Trường Sa chính là hai mỏ năng lượng gió và mặt trời hầu như vô tận cho tổ quốc. Theo nghiên cứu của tôi vào cuối thập niên 1990, chi cần sử dụng một vài bãi cạn như bãi Đá Tây thì chúng ta đã có đủ năng lượng để bình ổn cho mùa khô. Vấn đề đặt ra chỉ truyền tải điện.
Liệu ắc quy graphene và vận tải bằng tàu biển có hiệu quả?
Mình nhân đây cũng muốn bật mí cho các bạn rằng các mỏ khí của ta có hàm lượng CO2 cao và nhiều tạp chất độc hại cho động cơ và cho con người vì vậy sử dụng theo lối truyền thống thì phải trả giá tổng thành phải trả là cao bất hợp lý.
Thế nhưng nếu sản xuất Graphene?
Hai câu hỏi mà tôi nêu ra thuộc về các bạn trẻ .Ta có quan hệ đối tác rất tốt với cả Nga và Hàn Quốc. Mong các bạn có những đóng góp đáng trân trọng trong việc mở đột phá khẩu cho ắc quy Graphene trong thời đại CN 4.0.
Graphene có khả năng lấp đầy những lỗ hổng electron của nó bằng các electron khác gần như ngay lập tức, có nghĩa là nó đã chuyển một lượng lớn điện tích trong một khoảng thời gian ngắn. Nhờ đặc tính này Graphen ngay từ đầu được xem là vật liệu cực kỳ có triển vọng trong công nghệ bán dẫn nói riêng và công nghệ 4.0 nói chung.
> Ắc quy graphene vũ khí mới để đối mặt với năng lượng hóa thạch và biến đổi khí hậu sẽ được tung ra trận.
1. Người phát minh ra ắc quy Graphene
Thoạt đầu, Graphene rất đắt, vào năm 2008, khi mới được phát hiện nó có giá khoảng 100 triệu USD/cm2. Hiện nay đã có công nghệ phủ graphene lên các bản nền khác nhau để chế tạo thành tấm với quy mô công nghiệp và giá thành cạnh tranh. Công nghiệp Hàn Quốc đã sản xuất các “bánh Graphene” có đường kính lớn nhất xêm xêm 1m và bán theo tấn.
Trong những năm gần đây, những cố gắng sử dụng Graphene trong lãnh vực năng lượng sạch đã thu được những kết quả đầy hứa hẹn.
2. Ảnh về ắc-quy graphen
 |
| Ảnh 1- Mạng liên kết tinh thể hình tổ ong với bề dày của một nguyên tử |
 |
| Ảnh 2- Phủ graphene lên các điện cực ma giê bên ngoài để chế tạo thành công ắc quy Graphene |
 |
| Ảnh 3-Các mẫu ắc quy cho ô tô |
Các kỹ sư Nga đã chế tạo thành công ắc quy bằng cách phủ graphene lên các điện cực ma nhê (xem sơ đồ công nghệ trên hình 2, nguồn zen. yandex. ru). Các mẫu ắc quy cho ô tô cũng đã được trình diễn (hình 3, nguồn zen. yandex. ru).
3. Tính năng hòan toàn vượt trội
Theo những thông tin sơ bộ mà mình đã tiếp cận được thì những ưu điểm nổi bật gồm:
1) Trọng lượng nhẹ với khả năng lưu điện vượt trội (gấp hơn 10 lần ắc quy Lithium). Một ắc quy graphene như trên hình 3 cung cấp năng lượng cho ô tô chạy 1000 km.
2) Thời gian sạc điện cực nhanh, khoảng 8 phút một lần sạc; Hoạt động rất bền bỉ, không bị sụt điện trong quá trình sử dụng, kín nước tốt và hư hỏng được khắc phục dễ dàng.
3) An toàn cháy nổ vượt xa xăng và ắc quy Lithium.
4) Tuyệt đối thân thiện với môi trường vì Graphene và Ma nhê được sản xuất từ những khoáng chất không gây ô nhiễm. Ngoài ra tôi có linh cảm rằng ắc quy Graphene (hình 2) chỉ là một tụ điện với bề mặt khổng lồ bởi vậy để sạc điện và phóng điện không cần phản ứng điện ly với các phát thải độc hại.
5) Cuối cùng, giá hóa ra rẻ hơn ta tưởng (Hy vọng là điều này đúng tuy nhiên những sản phẩm mới với tính năng vượt trội như vậy thì giá cả chắc là sẽ khó mà rẽ được).
Các bạn nghĩ sao về ắc quy Graphene?
Riêng mình nghĩ đây là một tin cực kỳ đáng mừng cho con người trong cuộc đối mặt cam go với năng lượng hóa thạch nói riêng và biến đổi khí hậu nói chung, nhân loại có thể sẽ tung ra trận vũ khí lợi hại nhất.
Thế còn Việt Nam, chúng mình.
Các quần đảo Hoàng Sa và Trường Sa chính là hai mỏ năng lượng gió và mặt trời hầu như vô tận cho tổ quốc. Theo nghiên cứu của tôi vào cuối thập niên 1990, chi cần sử dụng một vài bãi cạn như bãi Đá Tây thì chúng ta đã có đủ năng lượng để bình ổn cho mùa khô. Vấn đề đặt ra chỉ truyền tải điện.
Liệu ắc quy graphene và vận tải bằng tàu biển có hiệu quả?
Mình nhân đây cũng muốn bật mí cho các bạn rằng các mỏ khí của ta có hàm lượng CO2 cao và nhiều tạp chất độc hại cho động cơ và cho con người vì vậy sử dụng theo lối truyền thống thì phải trả giá tổng thành phải trả là cao bất hợp lý.
Thế nhưng nếu sản xuất Graphene?
Hai câu hỏi mà tôi nêu ra thuộc về các bạn trẻ .Ta có quan hệ đối tác rất tốt với cả Nga và Hàn Quốc. Mong các bạn có những đóng góp đáng trân trọng trong việc mở đột phá khẩu cho ắc quy Graphene trong thời đại CN 4.0.
Chia sẽ từ: Nhuan Xuan Hoang