Nữ tiến sĩ và nghiên cứu có giá trị toàn cầu

Trong bối cảnh toàn cầu đang chạy đua với thời gian để giảm thiểu khí thải carbon và chuyển đổi sang năng lượng bền vững, những nhà khoa học trẻ tài năng đang trở thành "ngọn hải đăng" dẫn lối cho các đột phá công nghệ. Nổi bật trong số đó là tiến sĩ Linh Lê (sinh năm 1996), hiện là nghiên cứu viên sau tiến sĩ tại Đại học Stanford, Mỹ.

Từ giảng đường Việt Nam đến phòng Lap hàng đầu thế giới

Sinh ra và lớn lên trong giai đoạn Việt Nam đang chuyển mình mạnh mẽ về công nghiệp hóa, Linh Lê sớm nhận thấy những thách thức về môi trường và giao thông tại quê nhà. Chia sẻ về cơ duyên đến với lĩnh vực này, chị cho biết bước ngoặt lớn nhất bắt đầu từ khi còn ngồi trên ghế giảng đường Đại học Quốc gia TP.HCM.

ẢNH: NVCC

"Trước đây, khi mình còn học đại học ở TP.HCM, có một giáo sư đã truyền cảm hứng cho mình nhiều nhất. Người đó đã giúp mình chuyển hướng nghiên cứu hẳn về khoa học vật liệu và kỹ thuật. Đó là cơ duyên để mình có thể ra nước ngoài học tập và làm việc, tiếp xúc với những giáo sư đầu ngành", tiến sĩ Linh Lê hồi tưởng.

Sau khi tốt nghiệp, Linh Lê tiếp tục con đường học thuật và hoàn thành chương trình tiến sĩ (PhD) tại Đại học Penn State University (bang Pennsylvania, Mỹ), trước khi gia nhập Đại học Stanford với tư cách là nghiên cứu viên sau tiến sĩ. Tại đây, chị trở thành thành viên chủ chốt trong các dự án thuộc Liên minh Battery500 của Bộ Năng lượng Mỹ (DOE) - một trong những tổ chức hàng đầu thế giới về nghiên cứu năng lượng.

Động lực của nữ tiến sĩ trẻ xuất phát từ một quan sát rất thực tế: "Hiện tại, Việt Nam phát triển rất mạnh và dần thay đổi xe xăng bằng xe điện. Đó là động lực để tôi nghiên cứu ra nhiều loại pin mới. Pin lithium-ion hiện tại rất phổ biến nhưng giá thành cao, khiến người thu nhập trung bình khó sở hữu xe điện. Tôi muốn nghiên cứu dòng pin mới để giá thành rẻ hơn, giúp người dân Việt Nam dễ dàng tiếp cận phương tiện xanh".

Chìa khóa cho kỷ nguyên xe điện mới

Nghiên cứu của tiến sĩ Linh Lê mang tên: "Khoa học và kỹ thuật vật liệu, tập trung chuyên sâu vào đổi mới pin (Battery Innovation) và Hệ thống lưu trữ năng lượng tiên tiến".

Trọng tâm của đề án là giải quyết những hạn chế cốt lõi của công nghệ pin hiện hành. Mặc dù xe điện đang tạo ra cuộc cách mạng giao thông, nhưng pin lithium-ion (Li-ion) truyền thống đang chạm đến "trần" giới hạn về mật độ năng lượng và chi phí sản xuất. Để xe điện có thể đi xa hơn trong một lần sạc và có giá bán cạnh tranh với xe xăng, thế giới cần một giải pháp thay thế. Và câu trả lời mà tiến sĩ Linh Lê theo đuổi là pin lithium-lưu huỳnh (Li-S).

ẢNH: VŨ THƠ

Pin Li-S được xem là "ứng viên sáng giá" cho thế hệ pin tiếp theo nhờ khả năng cung cấp mật độ năng lượng cao vượt trội và chi phí nguyên liệu thấp (do lưu huỳnh là vật liệu rẻ và dồi dào). Tuy nhiên, việc thương mại hóa dòng pin này vấp phải những rào cản kỹ thuật hóc búa: hiện tượng dịch chuyển polysulfide (polysulfide shuttling) và sự suy giảm nhanh chóng của kim loại lithium, dẫn đến tuổi thọ pin ngắn và hiệu suất không ổn định.

Để vượt qua những thách thức này, tiến sĩ Linh Lê đã phát triển một hướng tiếp cận độc đáo: thiết kế các chất điện giải lỏng đa chức năng tiên tiến. Thay vì đi theo lối mòn, chị kết hợp chặt chẽ giữa thực nghiệm nghiêm ngặt và mô phỏng lý thuyết để làm sáng tỏ cơ chế hoạt động bên trong viên pin. 

"Đề án của mình tập trung nghiên cứu các chất lỏng dung môi, các chất phụ gia điện giải đặc biệt để giảm thiểu sự hòa tan polysulfide và ổn định kim loại lithium", tiến sĩ Linh Lê giải thích.

Cụ thể, bằng cách sử dụng các đồng dung môi và phụ gia chuyên biệt, giải pháp của tiến sĩ Linh Lê giúp ngăn chặn các phản ứng phụ có hại, từ đó tăng đáng kể dung lượng và độ bền chu kỳ của pin. Mục tiêu của dự án là hiện thực hóa loại pin Li-S với mật độ năng lượng lên đến 350 Wh/kg - một con số ấn tượng so với các dòng pin thương mại hiện nay, đồng thời kéo dài tuổi thọ và rút ngắn thời gian sạc.

Những phát hiện của chị đã được cộng đồng khoa học quốc tế ghi nhận qua các công bố trên những tạp chí danh tiếng như Nature Sustainability. Sự kết hợp giữa tư duy lý thuyết sắc bén và khả năng thực nghiệm chính xác đã giúp tiến sĩ Linh Lê giải quyết các thách thức điện hóa phức tạp mà nhiều nhóm nghiên cứu trên thế giới đang đau đầu tìm lời giải.

Vì một Việt Nam xanh và bền vững

Giá trị nghiên cứu của tiến sĩ Linh Lê không chỉ nằm trong phòng thí nghiệm mà còn hướng thẳng đến lợi ích cộng đồng. Nếu thành công và được thương mại hóa, công nghệ pin Li-S này sẽ giúp giảm đáng kể giá thành xe điện.

"Nó sẽ giúp tiếp cận đặc biệt là người tiêu dùng ở Việt Nam. Họ có thể sở hữu được một chiếc xe điện, góp phần bảo vệ môi trường và có trải nghiệm thú vị khi tham gia giao thông", chị chia sẻ.

ẢNH: VŨ THƠ

Một chiếc xe điện với pin Li-S không chỉ vận hành trơn tru hơn, chi phí bảo dưỡng thấp hơn mà quan trọng nhất là giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch. Điều này đặc biệt có ý nghĩa với Việt Nam, quốc gia đang đối mặt với ô nhiễm không khí tại các đô thị lớn và đang có những chính sách mạnh mẽ để hạn chế xe chạy xăng.

Câu chuyện của tiến sĩ Linh Lê không chỉ là hành trình chinh phục những giới hạn của công nghệ pin, mà còn là nguồn cảm hứng mạnh mẽ về khát vọng đưa trí tuệ Việt vươn tầm thế giới, giải quyết những bài toán thực tiễn của quê hương.

Với nghiên cứu giá trị này, tiến sĩ Linh Lê đang chứng minh rằng trí tuệ Việt Nam hoàn toàn có thể giải quyết những bài toán toàn cầu. Chị đã được vinh danh là nhà khoa học nữ xuất sắc L'Oréal-UNESCO Vì sự phát triển phụ nữ trong khoa học năm 2025.