Công nghệ pin sạc 120.000 lần không hỏng

Các nhà nghiên cứu đã phát triển một loại pin mới hoạt động bằng nước và nước muối đậu phụ hứa hẹn sẽ khắc phục những hạn chế của pin lithium-ion hiện tại.

Mặc dù thế giới đã đạt được những tiến bộ trong việc chế tạo công nghệ pin có khả năng lưu trữ năng lượng lớn, vấn đề ăn mòn, cháy nổ và ô nhiễm môi trường vẫn còn tồn tại. Chính vì vậy, loại pin mới nhận được nhiều sự chú ý.

Loại pin mới có khả năng chịu được 120.000 chu kỳ sạc trong phòng thí nghiệm, cao gấp 40 lần so với pin lithium-ion thông thường, vốn chỉ đạt tối đa khoảng 3.000 chu kỳ. Điều đó có nghĩa nếu sạc mỗi ngày, pin nước có thể hoạt động trong hơn 300 năm. Mặc dù không thiết bị nào có thể sử dụng lâu đến vậy, nhưng tiềm năng của công nghệ này là rất lớn.

Cơ chế hoạt động của pin nước dựa vào chất điện phân được tạo ra từ các muối trung tính của magie và canxi - những khoáng chất có trong nước muối làm đậu phụ. Dung dịch này được duy trì ở độ pH trung tính 7.0, giúp ngăn ngừa các phản ứng ăn mòn. Đặc biệt, các nhà nghiên cứu đã thay thế điện cực âm bằng polyme hữu cơ và sử dụng chất tương tự như chất tạo màu xanh phổ cho điện cực dương. Kết quả là họ đạt được dung lượng năng lượng ấn tượng 112,8 mAh trên mỗi gram.

Thách thức đối với công nghệ pin nước

Các đánh giá cho thấy công nghệ pin nước không chỉ an toàn hơn mà còn thân thiện với môi trường. Chất điện phân không bắt lửa giúp loại bỏ nguy cơ cháy nổ, đồng thời không cần xử lý chất thải nguy hại khi vứt bỏ. Các nhà nghiên cứu khẳng định rằng pin này đáp ứng các tiêu chuẩn xử lý quốc tế.

Ngoài ra, pin nước cũng có chi phí sản xuất thấp hơn so với pin lithium-ion, giúp chúng trở thành lựa chọn hấp dẫn cho việc lưu trữ năng lượng quy mô lớn, như trong các trang trại năng lượng mặt trời và gió. Tuy nhiên, để cạnh tranh trong các ứng dụng yêu cầu kích thước và trọng lượng nhỏ gọn, mật độ năng lượng của pin nước cần phải được cải thiện.

Mặc dù còn nhiều thách thức, nhưng nếu các nhà nghiên cứu có thể giải quyết những vấn đề đặt ra, pin nước có thể trở thành một đối thủ đáng gờm trong lĩnh vực lưu trữ năng lượng trong tương lai. Đây chỉ là một trong nhiều công nghệ pin mới đang được phát triển, có khả năng thay đổi cách chúng ta sử dụng năng lượng từ xe điện đến smartphone.

THEO THANHNIEN