Trung Quốc đã phát triển pin ưu tiên ánh sáng mạnh.

Các nhà khoa học Trung Quốc từ Đại học Dung Hwa đã đạt được một đột phá trong công nghệ pin oxy-đồng (zinc‑air).

Điều gì mới
- Vấn đề mà họ đang giải quyết:

Trong các pin oxy-đồng truyền thống, phản ứng khôi phục oxy và phát xả nó tại điện cực diễn ra chậm. Điều này làm giảm hiệu suất tổng thể của thiết bị.

- Ý tưởng “catalyzer ánh sáng”:

Thay vì sử dụng các chất xúc tác chứa kim loại đắt tiền (bạch kim, iridium), các nhà nghiên cứu đã triển khai trong các điện cực những diode bán dẫn siêu nhỏ. Chúng phản ứng với ánh sáng bình thường: photon kích thích electron và lỗ trống, mà sau đó được tách ra qua ranh giới p‑n.

Cách hoạt động của catalyzer
| Loại | Vật liệu | Vai trò |
|------|----------|---------|
| n‑type | Bảng graphene nano (g‑C₃N₄) | Nhận electron, tăng tốc khôi phục oxy |
| p‑type | Mạng sợi carbon nano (CNF) với các trung tâm hoạt tính kép cobalt:
• Co@CNT – hạt cobalt trong ống than carbon
• Co–N₄ – nguyên tử cobalt đơn lẻ liên kết với nitơ | Cung cấp lỗ trống, kích thích phát xả oxy |

Việc phân bố không gian này tăng tốc cả hai phản ứng và làm cho quá trình trở nên ổn định hơn.

Kết quả thí nghiệm
| Chỉ số | Giá trị |
|--------|---------|
| Độ dày công suất cực đại | 310 mW/cm² (so sánh với pin lithium tốt nhất) |
| Thời gian chu kỳ nạp‑xả | > 1100 h mà không có sự suy giảm đáng kể |
| Phiên bản linh hoạt | Khi uốn cong từ 0° đến 180°, công suất vẫn giữ ở mức 96 mW/cm² |

Tại sao điều này quan trọng
- Tính kinh tế:

Toàn bộ vật liệu chỉ bao gồm các thành phần rẻ tiền: đồng, không khí, cacbon và cobalt. Không cần bạch kim hay các kim loại đắt giá khác.

- Khả năng sản xuất hàng loạt:

Các diode có cấu trúc nano có thể được tích hợp vào điện cực mà không cần quy trình phức tạp.

- Ứng dụng mới:

• Cột điện mặt trời với lưu trữ năng lượng tích hợp (pin hoạt động dưới ánh sáng)
• Điện tử đeo, nơi thiết bị hoạt động chủ yếu khi có ánh sáng

Kết luận
Các nhà nghiên cứu Trung Quốc đã mở ra con đường tới các pin oxy-đồng nhanh hơn và ổn định hơn, sử dụng “photon tăng cường” thay vì chất xúc tác đắt tiền. Điều này làm cho công nghệ trở nên cạnh tranh về cả giá cả lẫn hiệu suất, đặc biệt trong các ứng dụng linh hoạt và nhạy cảm với ánh sáng.