Trong khi ngành công nghiệp năng lượng vẫn đang loay hoay với các giới hạn vật lý của pin lithium-ion truyền thống, startup 3DC của Nhật Bản đã mang đến một giải pháp táo bạo biến đổi cấu trúc của vật liệu "thần thánh" Graphene.
Vật liệu mới được giới thiệu có tên gọi Graphene MesoSponge (GMS). Khác với các tấm graphene phẳng 2D thông thường, GMS sở hữu cấu trúc 3D dạng xốp, rỗng với các vách ngăn chỉ dày đúng một nguyên tử.
Nhật Bản tuyên bố sở hữu vật liệu Graphene MesoSponge (GMS) mở ra kỷ nguyên sạc siêu tốc.
Ông Kazushi Misawa, đại diện của 3DC chia sẻ: "Đây là vật liệu nano độc nhất vô nhị. Cấu trúc tổ ong xốp ở cấp độ nano này cho phép các electron di chuyển tự do và nhanh chóng qua các mạng lưới liên kết, thay vì phải trượt trên các bề mặt phẳng hạn chế".
Về cơ bản, cấu trúc này giúp giảm thiểu điện trở nội tại và tăng cường độ dẫn điện một cách đáng kinh ngạc mà không cần thêm bất kỳ phụ gia nào.
Vậy lợi ích thực tế của GMS là gì? Theo 3DC, khi được nhúng vào điện cực pin, vật liệu này cho phép dòng năng lượng nạp vào và xả ra với tốc độ cực nhanh. Điều này đồng nghĩa với việc thời gian sạc pin cho các thiết bị điện tử hay xe điện sẽ được rút ngắn đáng kể.
Không chỉ vậy, cấu trúc linh hoạt của GMS còn giúp giảm áp lực lên vật liệu pin trong quá trình giãn nở khi sạc/xả liên tục. Kết quả là pin sẽ ít bị chai hơn, kéo dài tuổi thọ sử dụng – một yếu tố then chốt cho nền kinh tế xanh bền vững.
Màng xốp graphene kích thước trung bình (MesoSponge) được thiết kế bởi 3DC.
Chưa dừng lại ở phòng thí nghiệm, công nghệ của 3DC – vốn bắt nguồn từ nghiên cứu của Đại học Tohoku – đã nhận được sự tin tưởng và rót vốn từ quỹ Đổi mới Sáng tạo Mở của tập đoàn Hyundai.
Hiện tại, 3DC đang gửi mẫu thử nghiệm GMS đến hầu hết các nhà sản xuất pin lớn trên toàn cầu để đánh giá. Startup này cũng tự tin tuyên bố nắm giữ hơn 50 bằng sáng chế, tạo nên một "bức tường lửa" công nghệ khiến đối thủ khó lòng sao chép.
"Chỉ chúng tôi mới có thể sản xuất cấu trúc này", ông Misawa khẳng định đầy tự tin. Dự kiến, dây chuyền sản xuất đại trà sẽ chính thức vận hành ngay trong năm 2026, hứa hẹn sớm đưa công nghệ pin sạc siêu tốc này đến tay người tiêu dùng.
