Khả năng hạn chế của chúng ta trong việc lưu trữ năng lượng là một rào cản lớn cho việc sử dụng năng lượng tái tạo một cách rộng rãi. Nhưng hiện nay các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) đã phát triển thành công một loại ắc quy dạng pin lỏng mới, có thể giúp kéo dài tuổi thọ và giảm chi phí sản xuất của các thiết bị như vậy. Đây là một tiến bộ giúp cho năng lượng gió và năng lượng mặt trời có thể cạnh tranh tốt hơn các nguồn năng lượng truyền thông.
Giáo SƯ Donal Sadovvay tại MIT đã khảo sát tiềm năng của ắc quy lỏng dùng cho lưới điện. Ăc quy này có thành phần chính là các lớp vật liệu nóng chảy. Vì có tỷ trọng khác nhau nên các lớp tự phân cách một cách tự nhiên, giống như dầu với nước.
Cấu tạo của ắc quy gồm một điện cực magie, một điện cực antlmon và muối nóng chảy là chất điện phân. Thông thường, những hệ thống như vậy cẩn được nung nóng đến hơn và có khả năng hấp thụ tốt hơn màng ngăn bằng polyme thông thường, nhờ đó chúng hấp thụ nhiều chất điện lỵ hơn và để cho các ion chuyển động tự do hơn.
Các nhà khoa học Hàn Quốc cho biết, họ đang nghiên cứu thay đổi kích thước của các sơi nano xenluloza nhằm tiếp tục cải thiện hiệu
700°c thì mới có thê hoạt động. Nhưng theo các nhà nghiên cứu MIT, nếu thay đổi một số vật liệu, ví dụ sử dụng một điện cực làm bằng liti và điện cực kia bằng vật liệu chì và antimon kết hợp, thì có thể làm giảm nhiệt độ vận hành xuống còn 450-500°C.
Điều khiến các nhà nghiên cứu thực sự ngạc nhiên là lợi ích của việc sử dụng kết hợp antimon với chì để tạo ra điện cực. Họ dự đoán rằng điện thế cao của antimon sẽ giảm đi do ảnh hưởng của chì và nhiệt độ nóng chảy thấp hơn của chì sẽ tăng nhờ bổ sung antimon. Trái lại, họ nhận thấy kim loại lai này có nhiệt độ nóng chảy nằm giữa nhiệt độ nóng chảy của hai kim loại gốc nhưng lại giữ được điện thế cao hơn antimony. Đây là điều khiến các nhà khoa học ngạc nhiên: điện thế của kim loại lai không giảm.
Vì loại ắc quy mới có thể vận hành ở nhiệt độ thấp hơn nên các nhà nghiên cứu cho rằng nó có thể được chế tạo dễ hơn, có tuổi thọ dài hơn và chi phí tổng thể thấp hơn.
Để kiểm tra hiệu suất của ắc quy mới, các nhà khoa học đã cho sạc và xả hằng ngày trong thời gian dài. Kết quả cho thấy, sau 10 năm hoạt động như vậy ắc quy vẫn duy trì khoảng 85% hiệu suất ban đầu. Họ cho biết, hiệu suất ban đầu của ắc quy đạt khoảng 70% - tương đương với các hệ thống bơm thủy điện vốn vừa cần khối lượng nước lớn vừa cần độ dốc để hoạt động.
Nhóm nghiên cứu dự định sẽ tìm hiểu ảnh hưởng của các kim loại khác đối với hệ thống ăc quy lỏng, và họ kì vọng sẽ giảm được nhiều hơn nữa chi phí, nhiệt độ vận hành và cải thiện được hiệu năng tổng thể của ắc quy ■
PH
Theo Gizmag, 09/2014
suất của loại pin mới. Họ cũng tìm cách thay thế vật liệu điện cực thông thường bằng vật liệu mới để tăng khả năng lưu trữ năng lượng của pin ■
TN
Theo Chemical & Engineering News, 10/2014