Biến vỏ trấu thành vật liệu chế tạo pin

Các nhà khoa học tại Trường đại học Khoa học tự nhiên, Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh thực hiện thành công nghiên cứu 'Ứng dụng quy trình tổng hợp vật liệu điện cực từ vỏ trấu để sản xuất thử nghiệm pin sạc li-ion 4V dạng cúc áo (coin cell) và dạng túi (pouch cell)'.
Vỏ trấu chứa hàm lượng silica (SiO2) trung bình khoảng 10,6%. Đây là thành phần quan trọng có thể sử dụng để chế tạo pin sạc li-ion.

Vỏ trấu chứa hàm lượng silica (SiO2) trung bình khoảng 10,6%. Đây là thành phần quan trọng có thể sử dụng để chế tạo pin sạc li-ion.

Kết quả là đã xây dựng được quy trình, thử nghiệm thành công pin dạng cúc áo và dạng túi, mở ra hướng khai thác vỏ trấu, mang lại lợi nhuận cho người nông dân.

Nghiên cứu do Phó Giáo sư, Tiến sĩ Lê Mỹ Loan Phụng làm chủ nhiệm.

Nhóm nghiên cứu cho biết, theo thống kê, Việt Nam là quốc gia sản xuất gạo đứng thứ hai trên thế giới với sản lượng ước tính trung bình đạt khoảng 44 triệu tấn/năm, tỷ lệ vỏ trấu khoảng 20-22%, tức gần 9 triệu tấn. Vỏ trấu chứa hàm lượng silica (SiO2) trung bình khoảng 10,6%. Đây là thành phần quan trọng có thể sử dụng để chế tạo pin sạc li-ion. Do đó, nếu kết quả nghiên cứu biến vỏ trấu thành vật liệu chế tạo pin li-ion có thể thương mại hóa thành công thì sẽ giúp Việt Nam có thêm cơ hội mới để khai thác giá trị từ cây lúa.

Để tận dụng nguồn nguyên liệu này, Phó Giáo sư, Tiến sĩ Lê Mỹ Loan Phụng cùng cộng sự thực hiện nghiên cứu từ năm 2020.

Vỏ trấu được nhóm nghiên cứu tập hợp, rửa sạch, sau đó sấy khô rồi đưa vào nung nhiệt. Bước tiếp theo là nghiền mịn thành tro trấu và phối trộn với kali hydroxit (KOH) rắn. Hỗn hợp này tiếp tục đem nung trong điều kiện khí trơ, nghiền và rửa sạch, sấy… Sản phẩm cuối cùng là bột khô có mầu xám đen hay còn gọi là vật liệu composite carbon silica (C/SiO2). Từ 1kg trấu, nhóm nghiên cứu có thể sản xuất được 350g vật liệu composite carbon silica, với giá bán khoảng 50 USD/1.000 gr.

Sau hai năm sản xuất thử nghiệm, nhóm nghiên cứu đã làm chủ công nghệ lắp ráp pin cúc áo và pin túi hoàn chỉnh. Quy trình tổng hợp cũng được xây dựng, có thể chuyển giao sản xuất ở quy mô mở rộng.

Sau hai năm sản xuất thử nghiệm, nhóm nghiên cứu đã làm chủ công nghệ lắp ráp pin cúc áo và pin túi hoàn chỉnh. Quy trình tổng hợp cũng được xây dựng, có thể chuyển giao sản xuất ở quy mô mở rộng.

Phó Giáo sư, Tiến sĩ Lê Mỹ Loan Phụng cho biết, vật liệu silica có tính xốp giúp ion liti di chuyển và đan cài trong cấu trúc để chuyển hóa thành điện năng. Nhóm nghiên cứu tận dụng tính chất này của vật liệu để thiết kế với cấu trúc phù hợp ứng dụng cho các loại pin sạc. Tùy theo dạng năng lượng của từng loại pin, vật liệu được thiết kế để tính toán số lượng sử dụng. Thông thường, mỗi pin cúc áo chỉ cần vài chục mg vỏ trấu, nếu pin lớn hơn cần khoảng 10-20g.

Hiện nay, trên thị trường, phần lớn pin sạc được làm từ vật liệu graphite được khai thác và tinh chế than từ quặng mỏ. Loại vật liệu này có giá khoảng 100 USD/100gr và việc tìm kiếm nguyên liệu có thể gây ô nhiễm môi trường. Nhóm nghiên cứu đánh giá vật liệu silica có triển vọng thay thế hoàn toàn vật liệu graphite do ưu thế về giá thành, hiệu quả sử dụng và bảo vệ môi trường. Có thể thấy, đây là thị trường đầy tiềm năng cho vỏ trấu và mang lại lợi nhuận lớn cho người nông dân.

Theo các nhà khoa học, silica vốn được biết đến có thể dùng làm phụ gia cho điện cực pin sạc li-ion vì khả năng làm tăng dung lượng pin lên nhiều lần. Vật liệu này có nhược điểm là điện cực dễ bị giãn nở thể tích nhưng có thể khắc phục bằng cách sử dụng các hạt silica kích thước nano. Việc nghiên cứu tận dụng vỏ trấu chế tạo thành pin có thể giúp một cường quốc trồng lúa như Việt Nam tạo ra thêm giá trị gia tăng cao.

Hiện, nhóm đã sản xuất quy mô nhỏ vật liệu chế tạo điện cực pin sạc li-ion từ vỏ trấu; lắp ráp, thử nghiệm thành công 50 pin sạc dạng cúc áo, 50 pin sạc dạng túi. Nhóm cũng công bố 3 bài báo đăng trên tạp chí nhóm Q1, 2 bài đăng trên tạp chí nhóm Q2, 4 bài đăng trên tạp chí quốc gia và được cơ quan sở hữu trí tuệ chấp nhận đơn đăng ký sáng chế.

Phó Giáo sư, Tiến sĩ Lê Mỹ Loan Phụng trải qua 6 năm học tập, nghiên cứu trong lĩnh vực pin sạc tại Pháp và 9 năm thực hiện đề tài liên quan pin điện hóa. Cô từng được mời tham gia nghiên cứu tại Viện Nghiên cứu Hóa học vật liệu và Kỹ thuật, Đại học Kyushu (Nhật Bản) về dự án các chất điện giải cho pin và tham gia dự án phát triển vật liệu tiên tiến cho pin tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Pacific Northwest (Mỹ).

Gắn bó với công tác nghiên cứu và giảng dạy, cô đã chủ trì và cùng các đồng nghiệp tham gia hơn 10 đề tài nghiên cứu khoa học, mở ra hướng nghiên cứu về pin sạc tại Việt Nam.

Các tin khác

Anthropic đề xuất cơ chế đình chỉ các mô hình AI nguy hiểm tại Mỹ

Anthropic đề xuất cơ chế đình chỉ các mô hình AI nguy hiểm tại Mỹ

(GLO)- Công ty công nghệ Anthropic (Mỹ) được cho là đã giới thiệu với các nghị sĩ nước này một dự thảo luật về an toàn trí tuệ nhân tạo (AI), trong đó đề xuất cho phép tòa án liên bang đình chỉ việc phát hành hoặc sử dụng các mô hình AI có nguy cơ gây thiệt hại đặc biệt nghiêm trọng.

Đưa Viettel Tammi đến với hơn 20.000 sinh viên Trường Đại học Quy Nhơn

Đưa Viettel Tammi đến với hơn 20.000 sinh viên Trường Đại học Quy Nhơn

(GLO)- Tối 15.10, Hội Sinh viên Trường Đại học Quy Nhơn phối hợp với Viettel Gia Lai tổ chức ký kết thỏa thuận hợp tác triển khai ứng dụng Viettel Tammi, hướng đến số hóa hoạt động Hội, nâng cao hiệu quả kết nối và hỗ trợ hơn 20.000 sinh viên tiếp cận thông tin, tiện ích số.

Ủy ban Khoa học, Công nghệ và Môi trường khảo sát chuyển đổi số tại Gia Lai

Ủy ban Khoa học, Công nghệ và Môi trường khảo sát chuyển đổi số tại Gia Lai

(GLO)- Ngày 14-10, Đoàn giám sát chuyên đề của Ủy ban Khoa học, Công nghệ và Môi trường đã giám sát thực tế tại Gia Lai về thực hiện chính sách, pháp luật về chuyển đổi số theo Nghị quyết số 57-NQ/TW giai đoạn 2024-2026. Phó Chủ nhiệm Ủy ban Trần Văn Khải - Phó Trưởng đoàn, chủ trì buổi làm việc.

Số hóa hồ sơ cư trú, chuẩn hóa dữ liệu phục vụ quản lý

Số hóa hồ sơ cư trú, chuẩn hóa dữ liệu phục vụ quản lý

(GLO)- Công an tỉnh Gia Lai đang đẩy nhanh số hóa hồ sơ cư trú, nhằm hình thành nguồn dữ liệu điện tử thống nhất, chính xác và an toàn. Việc này góp phần nâng cao hiệu quả quản lý cư trú, giải quyết thủ tục hành chính và phục vụ công tác nghiệp vụ của lực lượng.

Khởi động Chương trình phát triển nhân tài lượng tử

Khởi động Chương trình phát triển nhân tài lượng tử

(GLO)- Ngày hội thông tin thuộc Chương trình phát triển nhân tài lượng tử vừa được tổ chức vào ngày 13-10. Sự kiện đánh dấu bước chuyển của Năm Lượng tử Gia Lai 2026 từ hoạt động phổ biến khoa học và trải nghiệm công nghệ sang giai đoạn phát triển nhân tài chuyên sâu.

Apple HomeView: Màn hình thông minh tích hợp trợ lý AI

Apple HomeView: Màn hình thông minh tích hợp trợ lý AI

(GLO)- Apple vừa giới thiệu HomeView, thiết bị màn hình thông minh hướng đến vai trò trung tâm điều khiển ngôi nhà kết nối. Sản phẩm kết hợp màn hình 7 inch, trợ lý Siri AI, gọi video FaceTime, giải trí và quản lý thiết bị gia dụng, chú trọng khả năng cá nhân hóa và bảo vệ dữ liệu người dùng.

Gia Lai phấn đấu vào top 10 cả nước về chính quyền số

Gia Lai phấn đấu vào top 10 cả nước về chính quyền số

(GLO)- UBND tỉnh Gia Lai vừa ban hành Quyết định số 4155/QĐ-UBND phê duyệt Kế hoạch chuyển đổi số giai đoạn 2026-2030. Mục tiêu trọng tâm là đưa Gia Lai trở thành một trong những địa phương dẫn đầu về chuyển đổi số khu vực miền Trung và Tây Nguyên.

Công đoàn phường An Phú ra mắt mô hình "Tư vấn pháp luật và trợ lý ảo AI trực tuyến"

Công đoàn phường An Phú ra mắt mô hình "Tư vấn pháp luật và trợ lý ảo AI trực tuyến"

(GLO)- Sáng 10-10, Công đoàn phường An Phú (tỉnh Gia Lai) tổ chức Hội nghị công bố quyết định thành lập 3 Công đoàn cơ sở (CĐCS) và ra mắt mô hình “Tư vấn pháp luật và trợ lý ảo AI công đoàn trực tuyến”; đồng thời tập huấn kỹ năng số, ứng dụng AI, bảo đảm an ninh, an toàn trên không gian mạng.

Gần 200 cán bộ phường Thống Nhất được tập huấn kỹ năng số

Gần 200 cán bộ phường Thống Nhất được tập huấn kỹ năng số

(GLO)- Sáng 10-10, Ban Chỉ đạo về phát triển khoa học, công nghệ, đổi mới sáng tạo phường Thống Nhất (tỉnh Gia Lai) phát động hưởng ứng Ngày Chuyển đổi số quốc gia, Ngày Công dân số Việt Nam năm 2026 và tập huấn kỹ năng số cho gần 200 cán bộ, đảng viên, công chức, viên chức trên địa bàn.