Phát triển pin kẽm – không khí có mật độ năng lượng cao gấp 2 lần pin lithium-ion

Nhu cầu về pin hiệu suất cao, an toàn, chi phí thấp cho các thiết bị điện tử, xe điện và các ứng dụng lưu trữ năng lượng ngày càng cao. Mới đây nhất, các nhà khoa học tại Đại học Stanford – Mỹ đứng đầu là Giáo sư hóa học Hongjie Dai đã phát triển một thế hệ pin mới là pin kim loại – không khí với hoạt tính xúc tác cao hơn, bền hơn, chi phí thấp hơn các loại pin được sử dụng rộng rãi hiện nay.

Mô hình pin kẽm – không khí với chất xúc tác mới của ở Đại học Stanford

Theo Giáo sư Hongjie Dai: “Hầu hết sự chú ý của thế giới hiện nay tập trung vào pin lithium-ion mặc dù mật độ năng lượng (lưu trữ năng lượng cho mỗi đơn vị thể tích) của nó hạn chế, chi phí cao và mức độ an toàn thấp. Đối với pin kim loại - không khí thì mật độ năng lượng lý thuyết cao hơn so với pin lithium-ion, nguồn cung cấp nguyên liệu phong phú, chi phí thấp và an toàn hơn do bản chất không cháy của các chất điện phân. Trong đó pin kẽm – không khí là lựa chọn khả thi nhất về mặt kỹ thuật và kinh tế. Loại pin này là sự kết hợp giữ ôxy trong không khí và kẽm kim loại được điện phân trong môi trường kiềm lỏng để sản xuất điện với một sản phẩm phụ là oxit kẽm. Khi quá trình này được đảo ngược trong thời gian sạc thì oxy và kẽm kim loại được tái sinh”.

Hiện nay pin kẽm - không khí không sạc lại đã được thương mại hóa và ứng dụng trong y tế, viễn thông với mật độ năng lượng hạn chế. Tuy nhiên để phát triển pin kẽm – không khí sạc lại là một thách thức lớn do các chất xúc tác thiếu hiệu quả và chu kỳ hoạt động của các điện cực kẽm ngắn.

Gần đây, nhóm nghiên cứu của Giáo sư Hongjie Dai đã phát triển một số chất xúc tác hiệu suất cao, trong đó đáng chú ý nhất là sự kết hợp giữa cobalt-oxit và hydroxit của hợp kim Ni-Fe tạo ra pin kẽm – không khí có mật độ năng lượng cao gấp 2 lần pin lithium-ion hiện tại.

Theo Hongjie Dai, phát hiện này là một bước quan trọng hướng đến việc phát triển pin kẽm-không khí có thể sạc lại mặc dù còn nhiều thách thức khác liên quan đến thời gian hoạt động của điện cực kẽm.

Theo Sciencedaily.com

Same Category

Tiêu chuẩn ISO 50001 cải tiến hiệu suất và tiêu thụ năng lượng cho doanh nghiệp

20/11/2024

Công nghệ tiết kiệm năng lượng cho trung tâm dữ liệu 11/10/2024

Công ty khởi nghiệp trung tâm dữ liệu có trụ sở tại Singapore, Sustainable Metal Cloud (SMC), đối tác của NVIDIA và Deloitte, đã ra mắt một hệ thống làm mát ngâm được cho là cắt giảm 50% mức tiêu thụ năng lượng và giảm 28% chi phí lắp đặt so với các hệ thống làm mát bằng chất lỏng truyền thống. Công ty hiện đang hoạt động tại Úc, Ấn Độ và Đức, và sắp tới có kế hoạch mở rộng sang thị trường châu Á.
Vật liệu thông minh tiết kiệm năng lượng 03/10/2024

Mới đây, các nhà nghiên cứu đã phát triển một vật liệu thông minh giúp nâng cao hiệu quả năng lượng làm mát không gian nhà ở. Vật liệu mới có tuổi thọ ước tính lên đến 60 năm và có chi phí thấp hơn so với vật liệu tương tự hiện có trên thị trường.
Vải thông minh chuyển nhiệt cơ thể thành năng lượng 27/09/2024

Loại vải mới do nhóm nghiên cứu Waterloo phát triển có thể chuyển đổi nhiệt độ cơ thể và năng lượng mặt trời thành điện, cho phép hoạt động liên tục mà không cần nguồn điện bên ngoài.
Việt Nam làm chủ công nghệ sản xuất phụ gia, tăng cường hiệu quả sử dụng năng lượng 27/09/2024

Các nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm trọng điểm Công nghệ lọc hóa dầu - Bộ Công Thương đã nghiên cứu thành công phụ gia ECOAL giúp tăng cường hiệu quả sử dụng năng lượng thông qua việc tiết giảm chi phí năng lượng và giảm phát thải khí ô nhiễm cho cho lò đốt trong công nghiệp sử dụng than.
Tủ lạnh tích hợp AI giúp người tiêu dùng tiết kiệm năng lượng 25/09/2024

Samsung ra mắt sản phẩm tủ lạnh mới có hiệu quả tiết kiệm năng lượng vượt trội so với các sản phẩm tủ lạnh trên thị trường. Sản phẩm có công nghệ máy nén biến tần AI, Đặc biệt, việc áp dụng Chế độ năng lượng AI của ứng dụng SmartThings giúp giảm thêm mức tiêu thụ năng lượng tới 10%.
Điện mặt trời áp mái giúp Sở Khoa học và Công nghệ Khánh Hoà tiết kiệm điện 19/09/2024

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.
ISO 50001 – công cụ đắc lực cho tổ chức, doanh nghiệp duy trì hệ thống quản lý năng lượng 30/07/2024

ISO 50001 được phát triển dựa trên mô hình hệ thống quản lý cải tiến liên tục. Mô hình này đã được sử dụng cho các tiêu chuẩn nổi tiếng khác như ISO 9001 hoặc ISO 14001. Điều này giúp các tổ chức dễ dàng tích hợp quản lý năng lượng vào các nỗ lực chung của họ để cải thiện chất lượng và quản lý môi trường.
Một số giải pháp nâng cao hiệu suất của hệ thống lò hơi công nghiệp sử dụng nhiên liệu rắn hoặc khí 22/07/2024

Lò hơi công nghiệp đốt nhiên liệu rắn và khí được sử dụng rộng rãi để cung cấp hơi bão hòa cho quá trình sản xuất. Việc sử dụng nhiên liệu rắn có thành phần và độ ẩm khác nhau ảnh hưởng lớn đến hiệu suất và chi phí sản xuất nhiệt.