Kéo dài tuổi thọ hệ thống lưu trữ năng lượng quy mô lớn an toàn với pin dòng sắt–crôm
Tác giả: JooHyeon Heo (ĐH UNIST), biên tập: Sadie Harley, phản biện: Robert Egan
Các nhà nghiên cứu tại Đại học UNIST, phối hợp với KAIST (Hàn Quốc) và Đại học Texas tại Austin (Mỹ), đã thành công trong việc kéo dài tuổi thọ của pin dòng oxi hóa–khử sắt–crôm (Fe-Cr RFBs). Đây là hệ thống lưu trữ năng lượng quy mô lớn, chống cháy nổ, giúp nâng cao độ an toàn và tin cậy trong việc tích trữ điện từ năng lượng tái tạo (mặt trời, gió) vốn có tính gián đoạn.
Khác với pin truyền thống, pin dòng lưu trữ năng lượng trong dung dịch điện ly tuần hoàn, vừa an toàn hơn (dùng nước thay vì hóa chất dễ bay hơi), vừa có thể mở rộng dung lượng chỉ bằng cách tăng thể tích dung dịch.
Nhóm nghiên cứu phát hiện nguyên nhân chính gây suy giảm dung lượng là do hiện tượng trao đổi phối tử ở ion hexacyanochromate: ion xyanua quanh crôm bị thay thế dần bởi ion hydroxide trong quá trình sạc–xả, làm mất ổn định điện ly. Để khắc phục, họ đã tối ưu tỉ lệ xyanua–hydroxide, hạn chế phản ứng phụ và duy trì hiệu suất ổn định trên 250 chu kỳ.
GS. Hyun-Wook Lee nhấn mạnh rằng nghiên cứu này mở ra tiềm năng phát triển pin dòng hiệu suất cao, chi phí thấp, tuổi thọ dài, đặc biệt phù hợp với các quốc gia có nguồn năng lượng tái tạo dồi dào. So với pin dòng vanadium – hiện gần thương mại hóa nhưng gặp hạn chế về chi phí và nguồn cung tài nguyên – pin Fe-Cr có thể là giải pháp thay thế quy mô lớn.
Nguồn: Ji-Eun Jang và cộng sự, Angewandte Chemie International Edition (2025), DOI: 10.1002/anie.202507119.
