Tạo ra lồng polymer giúp kéo dài tuổi thọ pin kẽm-iốt

Trong khi nhu cầu tăng cao đối với pin lithium-ion đẩy giá lên cao, các chuyên gia của Đại học Flinders (Úc) đang phát triển loại pin sạc kẽm-iodine dạng dung (AZIB) có chu kỳ sạc và xả hơn 60.000 lần.

Trong nghiên cứu mới nhất công bố trên tạp chí Angewandte Chemie, nhóm nghiên cứu của Đại học Flinders đã thiết kế một loại pin kẽm-ion dạng dung dịch (AZIB) có thể sạc và xả hơn 60.000 chu kỳ.

eabaeqrbeb-1747545186586590614062.png
Pin kẽm ion nước có giá rẻ, dễ chế tạo đang là ứng viên thay thế cho pin Lithium đắt đỏ.

Nghiên cứu sinh Zhongfan Jia cho biết: "Pin kẽm-iốt dạng dung dịch sạc lại được đang dần trở thành một giải pháp thay thế khả thi cho pin lithium-ion trong việc lưu trữ năng lượng quy mô lớn, và nhóm nghiên cứu của chúng tôi hiện đang hợp tác với ngành công nghiệp để thiết lập một nền tảng nguyên mẫu cho hệ thống pin này".

Iốt là một trong những phân tử đơn giản nhất thể hiện các phản ứng điện hóa thuận nghịch và có thể cung cấp dung lượng điện tích lý thuyết là 211 mAh/g (miliampe-giờ trên gam).

Tuy nhiên, một thách thức lớn đối với công nghệ pin mới nổi này là ngăn chặn các loại polyiodine di chuyển xuyên qua màng ngăn.

Hệ thống của nhóm nghiên cứu Đại học Flinders dựa trên vật liệu chủ polymer hữu cơ gốc cyclodextrin giá rẻ, có khả năng giữ và giải phóng hiệu quả các polyhalide trong AZIB.

charging-ahead-with-su.png
Vật liệu Polymer hữu cơ giúp ngăn không cho polyiodine đi xuyên qua màn ngăn làm giảm tuổi thọ pin sau mỗi lần sạc - xả.

Pin có thể hoạt động ở điện áp từ 1,3 đến 1,4V với dung lượng 200 mAh/g trong hơn 8.000 chu kỳ khi được sạc đầy trong 7 phút, hoặc 150 mAh/g trong hơn 60.000 chu kỳ khi được sạc đầy chỉ trong 3 phút.

Cyclodextrin là một họ oligosaccharide vòng được sản xuất bằng cách chuyển hóa enzym từ tinh bột được sử dụng rộng rãi trong thực phẩm, dược phẩm và mỹ phẩm. Cấu trúc bên ngoài ưa nước độc đáo cùng khoang bên trong kỵ nước làm cho chúng trở nên lý tưởng để bao bọc các polyiodide.

Vì có giá thành rẻ, an toàn và đa dạng trong các nghiên cứu, cải tiến, pin kẽm dạng lỏng đang được nghiên cứu và phát triển mạnh mẽ để giải pháp thay thế tiềm năng cho hệ thống truyền tải pin Lithium-ion.

Pin lượng tử Úc đạt bước đột phá giúp đưa năng lượng lưu trữ lên 1000 lần.

Triển vọng pin thân nhiệt dùng cho các thiết bị đeo

Nghiên cứu tại Đại học Công nghệ Queensland (QUT), Australia tạo ra vật liệu linh hoạt, bền bỉ thu năng lượng từ nhiệt độ cơ thể, mở đường cho các thiết bị đeo không pin trong tương lai.

Việc chuyển từ nhiệt năng cơ thể thành năng lượng dùng cho các thiết bị đeo không mới, nhưng bài toán về độ bền của vật liệu chuyển hóa vẫn gây khó chúng ta.

Trước đây, chúng ta đã sử dụng các ống nano carbon ở các dạng miếng dán, vải dệt hoặc in trực tiếp lên da để thu thập năng lượng.

Startup Trung Quốc tạo ra pin mặt trời có hiệu suất 35,5%

Trong khi các tấm pin mặt trời thương mại hiện nay chỉ có hiệu suất chuyển đổi khoảng 25%, Công ty LONGi tuyên bố sản phẩm của họ có hiệu suất 35,5%.

Tại Hội nghị Đổi mới Năng lượng Mặt trời và Lưu trữ Năng lượng năm 2026, LONGi chính thức thông báo rằng pin mặt trời song song silicon-perovskite tinh thể do hãng tự phát triển đã đạt hiệu suất chuyển đổi 35,5%, được chứng nhận bởi Cơ sở Thử nghiệm Năng lượng Mặt trời Châu Âu (ESTI), một lần nữa lập kỷ lục thế giới mới.

Pin mặt trời ghép nối silicon-perovskite tinh thể đại diện cho hướng công nghệ chủ đạo cho các pin mặt trời siêu hiệu suất thế hệ tiếp theo, với giới hạn hiệu suất lý thuyết lên đến 43% – vượt xa giới hạn Shockley–Queisser là 33,7% đối với pin đơn lớp.

Trung Quốc tự chủ sản xuất pin hạt nhân carbon-14 thế hệ 2

Đại học Sư phạm Tây Bắc và Công ty Gansu Zhulong đã công bố pin hạt nhân carbon-14 Qianjiyuan Tianshu và bộ chuyển đổi silicon carbide “Qianjiyuan Nengshu”.

Pin hạt nhân là nguồn năng lượng bền vững không thể thiếu cho thám hiểm không gian, nghiên cứu khoa học vùng cực, thiết bị đặc biệt và các hoạt động không người lái. Đây cũng là một thành phần quan trọng của hệ thống năng lượng mới và sức mạnh khoa học công nghệ chiến lược của Trung Quốc.

Từ lâu, các ứng dụng công nghiệp thường gặp phải những hạn chế như công suất đầu ra thấp, tính tích hợp cấu trúc chưa đầy đủ và chi phí ứng dụng cao.

Đọc nhiều nhất

Tin mới