TS. Trần Thị Kim Chi tiên phong trong nghiên cứu pin ion kim loại đa hóa trị

TS. Trần Thị Kim Chi, một nhà khoa học đã và đang có những đóng góp mang tính đột phá trong lĩnh vực nghiên cứu và phát triển pin ion kim loại đa hóa trị - một thế hệ pin đầy tiềm năng, hứa hẹn sẽ thay thế pin lithium-ion truyền thống.
TS. Trần Thị Kim Chi
TS. Trần Thị Kim Chi

Hiện tại, TS. Trần Thị Kim Chi giữ vị trí Trưởng phòng Hiển vi điện tử tại Viện Khoa học vật liệu, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam. Bà là một trong những nhà khoa học nữ trẻ tiêu biểu của Việt Nam, với những đóng góp quan trọng trong lĩnh vực khoa học vật liệu. Nghiên cứu của bà tập trung vào việc khám phá và tối ưu hóa tính chất của pin ion kim loại đa hóa trị, sử dụng vật liệu nano MnO₂ lai hóa với graphene làm điện cực dương. Lựa chọn này không chỉ giúp giảm chi phí sản xuất mà còn tận dụng nguồn kim loại đa hóa trị dồi dào. Với sự đa dạng trong thiết kế cấu trúc và sử dụng nguyên vật liệu ban đầu rẻ tiền, loại pin này được kỳ vọng sẽ trở thành một giải pháp lưu trữ năng lượng thân thiện với môi trường, thay thế cho các loại pin truyền thống sử dụng kim loại độc hại như coban (pin ion liti) và chì (pin acid chì).

Năm 2023, TS. Trần Thị Kim Chi vinh dự nhận Giải thưởng L’Oreal - UNESCO Vì sự phát triển phụ nữ trong khoa học, ghi nhận những thành tựu nổi bật trong nghiên cứu khoa học và những đóng góp to lớn của bà cho sự phát triển của nền khoa học Việt Nam.

Hành trình khoa học đầy đam mê và định hướng nghiên cứu tiên phong

Sau khi tốt nghiệp Khoa Vật lý, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội năm 2000 và hoàn thành chương trình cao học tại Viện Đào tạo Quốc tế về Khoa học vật liệu, Đại học Bách Khoa Hà Nội năm 2002, TS. Kim Chi bắt đầu sự nghiệp nghiên cứu tại Nhóm Quang phổ học hiện đại thuộc Phân viện Quang học Quang phổ, Viện Khoa học vật liệu. Năm 2011, bà bảo vệ thành công luận án Tiến sĩ, đánh dấu một bước ngoặt quan trọng trong sự nghiệp nghiên cứu của mình.

Trong suốt quá trình công tác, TS. Kim Chi đã tập trung nghiên cứu sâu vào lĩnh vực quang điện tử, đặc biệt là chế tạo và nghiên cứu tính chất của các vật liệu phát quang ứng dụng trong chiếu sáng rắn và điốt phát quang sử dụng chấm lượng tử (Q-LED). Bà cũng đóng góp vào việc phát triển các phương pháp quang phổ tiên tiến như phổ hấp thụ, phổ huỳnh quang phân giải cao, micro-huỳnh quang và huỳnh quang phân giải theo thời gian, góp phần nâng cao khả năng phân tích và ứng dụng của các vật liệu mới.

Những đóng góp đột phá trong nghiên cứu lưu trữ năng lượng

Nhận thức rõ tầm quan trọng của việc lưu trữ năng lượng trong bối cảnh hiện đại, từ năm 2020, TS. Kim Chi chuyển hướng nghiên cứu sang lĩnh vực này. Bà tập trung vào việc chế tạo pin ion kim loại đa hóa trị, sử dụng vật liệu nano MnO₂ lai hóa với graphene làm điện cực dương, nhằm thay thế các loại pin truyền thống như pin chì acid (LAB) và pin lithium ion (LIB). Loại pin mới này không chỉ thân thiện với môi trường mà còn có chi phí sản xuất thấp và trữ lượng nguyên liệu phong phú, mở ra triển vọng lớn cho việc ứng dụng trong thực tế.

Bên cạnh nghiên cứu về pin, TS. Kim Chi còn phát triển các vật liệu tiên tiến ứng dụng trong lưu trữ năng lượng, chẳng hạn như siêu tụ điện và pin lai. Siêu tụ điện có khả năng sạc nhanh, tuổi thọ cao, hứa hẹn sẽ là công nghệ quan trọng trong lĩnh vực xe điện và lưu trữ năng lượng tái tạo. Đặc biệt, nghiên cứu của bà còn hướng đến việc tối ưu hóa hiệu suất và độ bền của các vật liệu điện cực trong môi trường hoạt động thực tế, đảm bảo khả năng ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp.

Ngoài ra, bà còn tập trung vào nghiên cứu chế tạo cửa sổ điện sắc kết hợp với lưu trữ năng lượng - một lĩnh vực tiên tiến giúp tối ưu hóa việc sử dụng năng lượng trong các tòa nhà và phương tiện giao thông. Cửa sổ điện sắc có khả năng điều chỉnh độ xuyên sáng theo nhu cầu, giảm tiêu thụ điện năng từ hệ thống điều hòa không khí và chiếu sáng, góp phần phát triển các công trình xanh và bền vững.

Những thành tựu khoa học đáng tự hào

Trần Thị Kim Chi là tác giả của 52 bài báo quốc tế, 23 bài báo trong nước và đã chủ trì 8 đề tài nghiên cứu khoa học cấp cơ sở và quốc gia. Hướng nghiên cứu trọng tâm của bà tập trung vào lĩnh vực quang-điện tử và gần đây là nghiên cứu phát triển các vật liệu và thiết bị lưu trữ năng lượng tiên tiến. Với các công trình nghiên cứu đột phá, bà đã đóng góp quan trọng vào sự phát triển của lĩnh vực khoa học vật liệu, đặc biệt là trong các ứng dụng năng lượng sạch và bền vững.

Sự cân bằng giữa cuộc sống gia đình và sự nghiệp

Là một nhà khoa học nữ, TS. Kim Chi hiểu rõ những thách thức trong việc cân bằng giữa cuộc sống gia đình và sự nghiệp. Bà cho rằng, ngoài việc thực hiện tốt vai trò trong gia đình, sự thông cảm và hỗ trợ từ người thân là yếu tố quan trọng giúp phụ nữ theo đuổi đam mê khoa học. Đồng thời, khả năng ngoại ngữ cùng với sự chủ động nắm bắt cơ hội học tập, nghiên cứu tại nước ngoài cũng là những yếu tố then chốt giúp các nhà khoa học trẻ tiếp cận và thành công trong lĩnh vực nghiên cứu.

Với những đóng góp quan trọng trong nghiên cứu khoa học và sự kiên trì theo đuổi đam mê, TS. Trần Thị Kim Chi không chỉ khẳng định vai trò quan trọng của phụ nữ trong khoa học mà còn truyền cảm hứng cho thế hệ trẻ tiếp tục nghiên cứu và cống hiến cho sự phát triển của nền khoa học nước nhà.

Hoàng Toàn

Nhà khoa học nữ thúc đẩy các nghiên cứu chuyên sâu về nước

Nhà khoa học nữ thúc đẩy các nghiên cứu chuyên sâu về nước

Là nhà khoa học nữ có nhiều đóng góp quan trọng trong lĩnh vực nghiên cứu môi trường và tài nguyên nước tại Viện Địa lý.