Các nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm Lưu trữ và Chuyển đổi Năng lượng đã tạo ra một kiến trúc pin natri mới với chu kỳ ổn định trong vài trăm chu kỳ, có thể đóng vai trò là hướng đi trong tương lai để tạo ra loại pin có chi phí thấp, mật độ năng lượng cao và sạc nhanh.
Hình ảnh: Phòng thí nghiệm lưu trữ và chuyển đổi năng lượng, UC San Diego
Trong nghiên cứu được mô tả là đầu tiên trên thế giới, các nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm lưu trữ và chuyển đổi năng lượng (LESC) đã tìm ra được nguyên lý thiết kế để tạo ra pin thể rắn hoàn toàn không cần cực dương.
LESC là sự hợp tác giữa Trường Kỹ thuật Phân tử Pritzker thuộc Đại học Chicago và Khoa Kỹ thuật Hóa học và Nano thuộc Đại học California San Diego.
Grayson Deysher, ứng viên tiến sĩ tại UC San Diego, tác giả đầu tiên của một bài báo mới nêu tóm tắt công trình của nhóm, cho biết: "Mặc dù trước đây đã có pin natri, pin thể rắn và pin không có cực dương, nhưng cho đến nay vẫn chưa có ai có thể kết hợp thành công cả ba ý tưởng này".
Để tạo ra pin natri, được cho là có mật độ năng lượng ngang bằng với pin lithium-ion, nhóm nghiên cứu cần phải phát minh ra một cấu trúc pin natri mới.
Pin này đã lựa chọn thiết kế không có anode, tức là loại bỏ anode và lưu trữ các ion trên quá trình lắng đọng điện hóa của kim loại kiềm trực tiếp trên bộ thu dòng điện. Việc loại bỏ anode giúp giảm trọng lượng và thể tích, tăng điện áp cell, giảm chi phí cell và tăng mật độ năng lượng, nhưng cũng mang lại những thách thức riêng.
“Trong bất kỳ loại pin không có anode nào, cần phải có sự tiếp xúc tốt giữa chất điện phân và bộ thu dòng điện”, Deysher cho biết. “Điều này thường rất dễ dàng khi sử dụng chất điện phân lỏng, vì chất lỏng có thể chảy khắp nơi và làm ướt mọi bề mặt. Chất điện phân rắn không thể làm được điều này”.
Tuy nhiên, chất điện phân lỏng tạo ra sự tích tụ gọi là pha điện phân rắn trong khi liên tục tiêu thụ các vật liệu hoạt động, làm giảm tuổi thọ của pin.
Để tiếp tục đọc, vui lòng truy cập trang web ESS News mới của chúng tôi.
Nội dung này được bảo vệ bản quyền và không được phép sử dụng lại. Nếu bạn muốn hợp tác với chúng tôi và muốn sử dụng lại một số nội dung của chúng tôi, vui lòng liên hệ: editors@pv-magazine.com .
Mời các đối tác xem hoạt động của Công ty TNHH Pacific Group.
FanPage: https://www.facebook.com/Pacific-Group
YouTube: https://www.youtube.com/@PacificGroupCoLt
