Các kỹ sư tại
Stanford vừa phát triển được một loại pin dòng mới sử dụng một hỗn hợp kim loại
duy trì dạng lỏng ở nhiệt độ phòng (Ảnh: kentoh/Depositphotos)Trong pin dòng, cực âm và cực dương đều ở dạng
lỏng và được chứa trong các bình ngoài, được bơm vào cell chính của pin khi cần.
Ở đó, 2 chất lỏng được ngăn cách bằng một lớp màng cho phép chúng trao đổi
electron có lựa chọn để nạp hoặc xả năng lượng.
Các thiết bị này có thể lưu trữ lượng năng
lượng khổng lồ trong tương lai nhưng các hóa chất được sử dụng thường độc hại,
đắt đỏ và khó xử lí. Nhóm nghiên cứu Đại học Stanford đã thiết kế mẫu pin dòng
mới để giải quyết các vấn đề này bằng cách sử dụng một sự kết hợp vật liệu đặc
biệt.
Trước hết, chất lỏng được sử dụng làm cực âm của
pin là một hợp kim của natri và kali. Hỗn hợp này vẫn ở dạng lỏng ở nhiệt độ
phòng và về lý thuyết có thể nhồi nhét được mật độ năng lượng ít nhất gấp 10
lần các chất lỏng khác trước đây được đề xuất đảm nhận việc này. Về cực âm của
pin, nhóm đã thử nghiệm 4 chất lỏng dựa trên nước khác nhau.
Vật liệu mới thứ 2 là một màng được sử dụng bên
trong cell pin. Nhóm đã chế tạo một màng gốm từ kali và nhôm oxit vốn giữ chất
lỏng cực âm và cực dương tách biệt trong khi vẫn cho phép dòng điện chạy qua
giữa chúng.
Sự kết hợp của chất điện phân cực dương và màng
mới được báo cáo tạo ra điện thế tối đa gấp đôi các loại pin dòng khác, có nghĩa
rằng mật độ năng lượng tổng thể tốt hơn và chi phí sản xuất thấp hơn. Nguyên
mẫu nhóm phát triển cũng chứng tỏ khả năng ổn định trong hàng ngàn giờ vận hành.
“Một công nghệ pin mới cũng ó nhiều thông số
hiệu năng khác nhau cần đáp ứng: chi phí, hiệu suất, kích cỡ, tuổi thọ, an toàn,
v.v. Chúng tôi nghĩ rằng dạng công nghệ này có khả năng đáp ứng tất cả chúng
với nghiên cứu thêm, đó là lí do chúng tôi hào hứng về nó”, Antonio Baclig cho
biết.
Để cải thiện thêm thiết kế pin, các nhà nghiên
cứu cho hay trong tương lai họ có thể điều chỉnh độ dày của màng hoặc sử dụng
một chất không phải nước để làm cực dương của cell pin.
LH (New Atlas)