Các nhà nghiên cứu tạo ra bước đột phá mang tính cách mạng, có thể cách mạng hóa tương lai của lưu trữ năng lượng: 'Mật độ năng lượng có thể tăng gấp đôi'
"Có thể mở rộng quy mô."
Nguồn ảnh: iStock
Các nhà nghiên cứu từ Đại học Adelaide đã tạo ra bước đột phá về pin kẽm-iốt, đạt hiệu suất gấp đôi so với pin lithium-ion.
Theo thông cáo báo chí của trường đại học, một kỹ thuật điện cực mới liên quan đến việc xử lý khô catốt iốt thay vì "trộn ướt" vật liệu như người đứng đầu nghiên cứu, Giáo sư Shizhang Qiao, chủ nhiệm khoa công nghệ nano và giám đốc trung tâm kỹ thuật vật liệu của trường đại học, giải thích.
Mặc dù trộn ướt làm giảm mật độ năng lượng, vòng đời và hiệu suất của pin kẽm-iốt, Giáo sư Qiao cho biết kỹ thuật trộn khô ngăn ngừa thất thoát iốt, do đó cải thiện hiệu suất và chứa nhiều vật liệu hoạt động hơn để cho phép dung lượng cao hơn.
Các nhà nghiên cứu cũng đã thêm một lớp màng bảo vệ linh hoạt vào kẽm trong quá trình sạc để ngăn ngừa hiện tượng đoản mạch trong pin, điều có thể xảy ra do lắng đọng kẽm không đều. Nhưng việc phủ lớp phủ lên điện cực sẽ tạo ra một bề mặt ổn định hơn, giúp cải thiện dung lượng pin.
Theo những phát hiện của nhóm nghiên cứu, được công bố trên tạp chí Joule, pin kẽm-iốt dạng nước "đang nổi lên như một ứng cử viên đầy hứa hẹn cho việc lưu trữ năng lượng quy mô lớn nhờ tính an toàn vốn có, chi phí thấp và thân thiện với môi trường."
So với pin lithium-ion, hiện đang là công nghệ chủ đạo cho việc lưu trữ quy mô lưới điện, pin kẽm rõ ràng là lựa chọn hàng đầu về tính khả dụng của nguồn tài nguyên và độ ổn định nhiệt.
Tuy nhiên, trở ngại chính mà các nhà nghiên cứu gặp phải với các hệ thống dựa trên kẽm là chúng thường có hiệu suất kém hơn so với pin lithium-ion do những hạn chế trong phương pháp chuẩn bị điện cực. Tuy nhiên, kỹ thuật mới này có thể mở ra thế hệ lưu trữ năng lượng quy mô lớn tiếp theo.
Khi thế giới chuyển đổi sang các nguồn năng lượng sạch hơn, việc có nguồn điện dự phòng từ pin là rất quan trọng để đảm bảo sự ổn định của lưới điện và giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch, vốn vẫn chiếm một phần đáng kể trong cơ cấu năng lượng toàn cầu và là động lực chính của các hiện tượng thời tiết liên quan đến khí hậu.
Các hiện tượng thời tiết cực đoan ngày càng thường xuyên là mối đe dọa ngày càng lớn đối với độ tin cậy của lưới điện. Với số lượng kỷ lục người dân lắp đặt tấm pin mặt trời để tiết kiệm hóa đơn tiền điện và duy trì điện trong thời gian mất điện, việc lưu trữ điện quy mô lớn là điều cần thiết để đáp ứng nhu cầu.
Nếu các công ty điện lực và các ngành công nghiệp lớn có thể áp dụng các loại pin có giá cả phải chăng hơn, bền hơn và an toàn hơn, điều này sẽ giúp đơn giản hóa quy trình và hy vọng sẽ giúp giảm hóa đơn tiền điện cho người tiêu dùng khi công nghệ này trở nên phổ biến.
