Các nhà khoa học Trung Quốc tạo ra "pin nước" có thể chứa nhiều năng lượng hơn pin lithium

Theo Tân Hoa Xã (SCMP), các nhà khoa học Trung Quốc đã phát triển một loại "pin nước" có mật độ năng lượng gần gấp đôi pin lithium truyền thống, có tiềm năng lớn trong việc ứng dụng vào các ngành công nghệ năng lượng sạch tương lai như xe điện.

Theo bài viết đăng trên tạp chí Nature Energy vào ngày 23/4, pin nước chứa i-ốt và brom có mật độ năng lượng 1200 watt-giờ mỗi lít (Wh/L) so với 700 Wh/L của pin lithium.

Kết quả nghiên cứu được thực hiện bởi nhóm chuyên gia đến từ Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc (CAS). Theo nhóm tác giả, pin nước an toàn hơn pin lithium không chứa nước, vốn “rất dễ cháy”.

"Độ ổn định của pin mới cho thấy tiềm năng đầy hứa hẹn trong việc phát triển pin nước có thể sạc lại an toàn với mật độ năng lượng cao thế hệ tiếp theo", các nhà nghiên cứu cho biết.

Đồng tác giả nghiên cứu Li Xianfeng, giáo sư tại Viện Vật lý Hóa học Dalian của CAS, đánh giá phát hiện của họ “có thể mở rộng các ứng dụng pin nước trong lĩnh vực pin năng lượng”.

Pin lithium hiện là dòng tiêu chuẩn được sử dụng trên toàn thế giới do mật độ năng lượng cao. Loại pin này chứa chất điện phân không nước - một thành phần cho phép pin sạc và xả nhưng dễ cháy.

Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu viết rằng pin nước thường có mật độ năng lượng thấp hơn nhiều so với pin không nước, ở mức dưới 200 Wh/L. Các nhà nghiên cứu cho biết mật độ năng lượng thấp như này khiến pin nước “chỉ phù hợp cho việc lưu trữ năng lượng cố định quy mô lớn”.

Do đó, nhóm nghiên cứu đã phát triển chất điện phân gốc iốt và brom có thể khắc phục các vấn đề về mật độ năng lượng này.

Khi được lắp vào pin với cực dương làm từ cadmium, họ nhận thấy pin "chạy liên tục trong hơn 300 chu kỳ sạc và xả với hiệu suất năng lượng 78%".

Khi các nhà nghiên cứu thử nghiệm chất điện phân của họ với cực dương làm từ vanadi, họ thấy tuổi thọ của pin có thể được kéo dài đến 1.000 chu kỳ, "chứng tỏ độ ổn định đáng kể".

Các nhà nghiên cứu lưu ý rằng mật độ năng lượng của pin của họ thậm chí “vượt quá mật độ năng lượng của một số vật liệu điện cực rắn" và "có thể có giá thành tương đương với pin lithium truyền thống".

"Nghiên cứu của chúng tôi chứng minh rằng pin nước an toàn với mật độ năng lượng cao là khả thi, mở ra lựa chọn phát triển cho lưu trữ năng lượng quy mô lưới điện, và thậm chí cả xe điện", nhóm nghiên cứu viết.

Khiêm Anh