Pin Na-ion gỗ - Giải pháp lưu trữ năng lượng xanh

19/07/2013

Phần lớn các thiết bị điện tử như laptop, điện thoại hiện nay đều hoạt động nhờ pin Lithium-ion (Li-ion) với chất điện phân là muối liti (Li). Tuy nhiên, do liti là một nguyên tố không phổ biến trong tự nhiên nên chi phí sản xuất pin khá cao. Để giải quyết vấn đề này, nhiều nhóm nghiên cứu đang quan tâm đến loại pin Na-ion, với Natri - nguyên tố phổ biến trong tự nhiên, đóng vai trò chính thay vì Liti.

Thiết kế pin Na-ion mới

Các nhà khoa học dự đoán rằng pin Na-ion hiện đang trong giai đoạn đầu của sự phát triển, có thể phù hợp với lưu trữ năng lượng quy mô lớn vì Natri là nguyên liệu giá rẻ, dồi dào và thân thiện với môi trường. Tuy nhiên để cho pin Na-ion trở thành một lựa chọn lưu trữ năng lượng khả thi vẫn còn nhiều trở ngại phải vượt qua, nhất là hiện tượng sodiation – hiện tượng với mỗi chu kỳ nạp/xả cực dương của pin Na-ion sẽ tăng kích thước cực dương lên khoảng 420%, sau đó sẽ trở về hình dạng ban đầu. Điều này dẫn đến pin Na-ion sẽ bị chai hoặc phá hủy sau khoảng 20 chu kỳ nạp xả. Mới đây nhất, các nhà nghiên cứu tại Đại học Maryland – Hoa Kỳ (UM) đã nghiên cứu để giải quyết hiện tượng này với việc sử dụng các sợi gỗ mềm để tăng độ co giãn thay cho các vật liệu cứng hiện nay.

Các nhà nghiên cứu đã phủ một lớp gỗ mỏng khoảng 10nm lên một ống nano cacbon đơn vách sau đó phủ lên một lớp thiết mỏng để đảm bảo tính dẫn điện. Các sợi gỗ mềm có tác dụng như chiếc đệm cơ khí giúp hấp thụ sự co giãn của quá trình sodiation và đó là chìa khóa giúp kéo dài tuổi thọ của pin Na-ion. Trong thử nghiệm ban đầu, các nhà nghiên cứu đã thu được kết quả pin Na–ion mới vẫn hoạt động ổn định sau khoảng 400 chu kỳ nạp/xả.

Phần lớn nguyên liệu để sản xuất pin Na-ion là các vật liệu thân thiện với môi trường và giá thành thấp nên thế hệ pin này sẽ được sử dụng để lưu trữ năng lượng từ các nguồn năng lượng tái tạo như gió và năng lượng mặt trời.

Nghiên cứu chi tiết đã được công bố trên tạp chí Nano Letters.

Le My Theo Gizmag.com

Same Category

Việt Nam làm chủ công nghệ sản xuất phụ gia, tăng cường hiệu quả sử dụng năng lượng

09/04/2024

Giảm phát thải khí nhà kính, tiết kiệm năng lượng nhờ ứng dụng AI 22/02/2024

Nhờ sử dụng trí tuệ nhân tạo trong bảo trì tiên đoán đã giúp Công ty Điều hành Dầu khí Biển Đông nâng cao hiệu quả vận hành khai thác và tiết kiệm năng lượng.
Gạch thông minh lưu trữ năng lượng có thể cung cấp ánh sáng trong nhà 21/02/2024

Một nghiên cứu được thực hiện bởi Đại học Washington cho thấy, gạch không chỉ là vật liệu xây dựng mà trong tương lai nó có thể là công cụ lưu trữ năng lượng.
Daikin theo đuổi công nghệ tiết kiệm năng lượng trên điều hòa 19/02/2024

Với dự báo nhu cầu điện cho máy điều hòa không khí trên toàn thế giới sẽ tăng vọt trong những thập kỷ tới, công ty dẫn đầu thị trường toàn cầu Daikin đang tìm kiếm các phương pháp tiết kiệm năng lượng mới để duy trì lợi thế trước các đối thủ như Samsung.
Điện mặt trời áp mái giúp Sở Khoa học và Công nghệ Khánh Hoà tiết kiệm điện 01/02/2024

Đề tài “Ứng dụng mô hình điện mặt trời áp mái tại trụ sở các cơ quan quản lý nhà nước tỉnh Khánh Hòa” do Thạc sĩ Lê Xuân Hải - Trung tâm Thông tin và ứng dụng Khoa học và Công nghệ (KH-CN), Sở KH-CN Khánh Hoà làm chủ nhiệm được đánh giá đã giải quyết bài toán tiết giảm điện năng tiêu thụ của các cơ quan nhà nước trên địa bàn tỉnh, cụ thể hóa mục tiêu giảm phát thải nhà kính về 0 theo chủ trương của Đảng và Nhà nước.
Biến bước chân thành điện sạch 29/01/2024

Lượng điện tạo ra từ dự án Stepnergy góp phần hưởng ứng chuyển dịch năng lượng, giảm phát thải carbon, tiết kiệm chi phí sử dụng điện.
Cây nhân tạo sản xuất điện từ mưa gió 19/01/2024

Các nhà nghiên cứu phát triển "nhà máy điện" mini, thiết bị hình lá nhỏ tạo ra điện từ cơn gió thổi qua hoặc hạt mưa rơi xuống đất.
Sơn phản xạ nhiệt giúp tiết kiệm 40% năng lượng tiêu thụ 12/01/2024

Sơn phản xạ nhiệt Việt Nam giúp tiết kiệm 40% năng lượng tiêu thụ bởi thiết bị làm mát, chống thất thoát nhiên liệu/hóa chất dễ bay hơi, đảm bảo an ninh năng lượng, an toàn cháy, nổ.
Giải pháp số hóa bảo trì thiết bị và tiết kiệm năng lượng 08/12/2023

Giảm thời gian và số lần dừng máy, giúp tiết kiệm chi phí sản xuất và năng lượng cho doanh nghiệp, phần mềm Vietsoft Ecomaint hiện được áp dụng ở nhiều lĩnh vực như cơ khí, hóa chất, dược phẩm, thực phẩm, bao bì, nhựa, …