Pin kim loại lỏng - Năng lượng tái tạo của tương lai

Giáo sư Donald Sadoway và các cộng sự tại Viện Công nghệ Massachusetts (Mỹ) đã tiến hành một nghiên cứu làm tăng khả năng cạnh tranh của nguồn năng lượng tái tạo bằng cách làm cho những nguồn năng lượng gián đoạn trở nên ổn định hơn nhờ pin kim loại lỏng.
Pin kim loại lỏng - Năng lượng tái tạo của tương lai
Pin kim loại lỏng - Năng lượng tái tạo của tương lai - anh 1

Pin kim loại lỏng sẽ giúp lưu trữ năng lượng tái tạo được chuyển đổi từ năng lượng gió và năng lượng Mặt Trời.

Mới đây, một nhóm các nhà khoa học tại MIT đã nghiên cứu thành công một loại pin đặc biệt sử dụng kim loại lỏng để lưu trữ năng lượng tái tạo. Nguồn năng lượng này được chuyển đổi từ năng lượng gió và năng lượng Mặt Trời thành điện năng.

Khi mặt trời không chiếu sáng hay gió không thổi, các phiên bản tương lai của loại pin này có thể giải phóng năng lượng lưu trữ hiệu quả hơn vào lưới điện quốc gia. Rẻ hơn, lưu trữ năng lượng hiệu quả hơn sẽ là một sự thúc đẩy lớn cho các giải pháp năng lượng tái tạo.

Pin kim loại lỏng sẽ giúp các tấm pin mặt trời, các tua bin gió cung cấp năng lượng ổn định hơn thay vì phụ thuộc vào thay đổi thời tiết – nhất là trong trường hợp nhu cầu sử dụng cao. Ngoài ra nó cũng giúp việc sản xuất năng lượng sạch rẻ hơn bằng cách lưu trữ được nhiều năng lượng dư thừa hơn, giảm tối đa lãng phí trong thời gian dài.

Pin sử dụng hai lớp kim loại lỏng nóng chảy (một điện cực âm, một điện cực dương), được ngăn cách bởi một lớp natri clorua nóng chảy. Hoạt động giống như các loại pin thông thường khi cho phép các hạt điện tích đi qua khi pin được sạc và xả.

So với các loại pin dạng rắn thông thường, pin sử dụng kim loại lỏng có rất nhiều ưu điểm vượt trội. Một trong số đó là pin kim loại lỏng có vòng đời dài hơn và dễ sản xuất hơn, cũng như hiệu năng cao hơn giúp chúng ta có thể lưu trữ những nguồn điện năng rất lớn.

Tuy nhiên công nghệ pin kim loại lỏng này cũng có những điểm hạn chế. Một trong số đó chính là nhiệt độ nóng chảy của hợp kim antimon rất cao, ở mức 700 độ C.

Để khắc phục hạn chế này, tiến sĩ Sadoway tại MIT đã sử dụng hợp kim của antimon và một lượng nhỏ chì, không chỉ giúp làm giảm nhiệt độ nóng chảy xuống 450-500 độ C mà còn góp phần làm giảm giá thành sản phẩm.

Mô hình của tiến sĩ Sadoway có các điện cực dương (dưới) là hợp kim nóng chảy của antimon và chì, điện cực âm (trên) là lithium lỏng và chất điện phân giữa chúng là hỗn hợp của muối nóng chảy.

Hợp kim của antimon giúp tạo ra hiệu năng lưu trữ điện cao khá cao, với hiệu năng cung cấp khoảng 70% năng lượng nạp vào. Bên cạnh đó, sau khoảng 10 năm sử dụng, hiệu suất của pin chỉ giảm khoảng 15%. Nhóm nghiên cứu vẫn đang xem xét các loại hợp kim khác nhằm tiếp tục tăng hiệu suất của loại pin kim loại lỏng mới này.

Trước đó, các nhà khoa học đã dành rất nhiều năm để nghiên cứu và chế tạo một loại pin giá rẻ có khả năng lưu trữ năng lượng tái tạo, nguồn năng lượng được chuyển đổi từ năng lượng gió và năng lượng Mặt Trời thành điện năng.

Kết quả nghiên cứu của nhóm khoa học đã được công bố trên tạp chí Nature, một bước thay đổi lớn cho phép những nguồn năng lượng tái tạo có thể lưu trữ mà sản xuất liên tục.

Bình luận
Giải thưởng Gương mặt trẻ triển vọng 2024 vinh danh Phương Mỹ Chi vì những đóng góp cho văn hóa nghệ thuật
Giải thưởng Gương mặt trẻ triển vọng 2024 vinh danh Phương Mỹ Chi vì những đóng góp cho văn hóa nghệ thuật
(Ngày Nay) - Ngày 24/3/2025 lễ trao Giải thưởng Gương mặt trẻ Việt Nam tiêu biểu 2024 diễn ra trang trọng tại Hà Nội, tôn vinh những cá nhân trẻ có thành tích nổi bật trên nhiều lĩnh vực. Trong khuôn khổ chương trình, ca sĩ Phương Mỹ Chi được trao Giải thưởng Gương mặt trẻ triển vọng, ghi nhận những đóng góp tích cực của cô trong lĩnh vực văn hóa, nghệ thuật.
Agribank vinh dự đón nhận Huân chương Lao động Hạng Nhất
Hành trình 37 năm khẳng định vị thế, vinh danh thương hiệu quốc gia
(Ngày Nay) - Hơn ba thập kỷ không ngừng đổi mới và phát triển, Agribank đã trở thành trụ cột quan trọng của ngành tài chính - ngân hàng Việt Nam. Từ sứ mệnh tiên phong vì “Tam nông” đến những bước tiến mạnh mẽ trong chuyển đổi số và hội nhập quốc tế, Agribank đã ghi dấu ấn với hàng loạt giải thưởng danh giá, từ đó tiếp tục khẳng định vị thế dẫn đầu trong hành trình phát triển bền vững.
Lòng tin người tiêu dùng Mỹ xuống thấp nhất trong 4 năm
Lòng tin người tiêu dùng Mỹ xuống thấp nhất trong 4 năm
(Ngày Nay) - Báo cáo của tổ chức phi lợi nhuận Conference Board (CB) công bố ngày 25/3 cho thấy lòng tin người tiêu dùng Mỹ đang tiếp tục giảm trong bối cảnh Tổng thống Donald Trump triển khai thực hiện các chính sách gây xáo trộn nền kinh tế.
Đại tướng Phan Văn Giang: Cán bộ, chiến sĩ tham gia diễu binh, diễu hành là hiện thân của sức mạnh Quân đội
Đại tướng Phan Văn Giang: Cán bộ, chiến sĩ tham gia diễu binh, diễu hành là hiện thân của sức mạnh Quân đội
(Ngày Nay) - Sáng 25/3, tại Trung tâm Huấn luyện Quân sự quốc gia 4, Đại tướng Phan Văn Giang, Ủy viên Bộ Chính trị, Phó Bí thư Quân ủy Trung ương, Bộ trưởng Bộ Quốc phòng chủ trì kiểm tra hợp luyện lực lượng quân đội, dân quân tự vệ tham gia diễu binh, diễu hành trong Lễ kỷ niệm 50 năm Ngày Giải phóng miền Nam, thống nhất đất nước (30/4/1975 - 30/4/2025).