Kỷ lục hoạt động mới của pin điện

17/01/2013

Trung tâm máy gia tốc tuyến tính ở Đại học Standford (SLAC) tại đã lập kỷ lục thế giới trong lĩnh vực dự trữ năng lượng, sử dụng thiết kế “hình quả trứng” nhằm dự trữ năng lượng trong các ca-tốt lưu huỳnh của một pin sạc lithium ion gấp năm lần so với công nghệ thương mại hiện nay. Ca-tốt này cũng duy trì được hiệu suất hoạt động cao sau 1000 sạc/ xả pin. Phát minh này mở đường cho những thế hệ pin mới nhẹ hơn, bền hơn để sử dụng trong các thiết bị điện, điện tử di động.

Vấn đề ca-tốt lưu huỳnh

Các pin lithium ion hoạt động nhờ di chuyển các ion Liti giữa hai điện cực ca-tốt và anốt. Khi sạc pin, các ion và electron đi vào anốt, tạo ra một dòng điện có thể chạy các thiết bị khác nhau. Khi xả pin, các ion và electron chạy vào ca-tốt. Pin lithium hiện nay dữ được khoảng 80% công suất ban đầu sau 500 lần sạc/xả pin.

Các nhà nghiên cứu biết rằng lưu huỳnh về mặt lý thuyết có thể dự trữ nhiều ion Liti hơn, vì thế cho nhiều năng lượng hơn so với các vật liệu làm ca-tốt thông thường. Tuy nhiên có hai vấn đề khó khăn. Khi các ion liti đi vào ca-tốt lưu huỳnh trong quá trình xả pin, chúng kết hợp với phân tử lưu huỳnh tạo thành một hợp chất trung gian rất quan trọng cho hoạt động của ca-tốt, nhưng hợp chất này bị phân hủy, giới hạn khả năng dự trữ năng lượng của ca-tốt. Trong khi đó, dòng ion chảy vào khiến ca-tốt to lên 80%. Khi các nhà khoa học sử dụng công nghệ bảo vệ để giữ hợp chất trung gian khỏi bị phân hủy, ca-tốt to lên và làm vỡ lớp bảo vệ.

Giải pháp hình quả trứng

Điểm mới của phát minh này là làm một ca-tốt dạng hạt nanô, mỗi một hạt lưu huỳnh nhỏ được bao bọc bởi một vỏ cứng hợp chất titan-oxit như một lòng đỏ trong quả trứng. Giữa lòng đỏ và lớp vỏ là lòng trắng – một không gian để lưu huỳnh có thể phình to.

Ông Yi Cui, phó giáo sư về vật liệu và kỹ thuật tại Đại học Standford, người đứng đầu nghiên cứu này cho biết “Trong lần thử đầu tiên, thiết bị hoạt động khá ổn. Ca-tốt lưu huỳnh dự trữ được lượng năng lượng gấp 5 lần so với các vật liệu hiện nay. Sau 1000 lần xả/sạc pin, ca-tốt này vẫn giữ được 70% công suất ban đầu.. Đây là thành tựu quan trọng cho các pin sạc điện trong tương lai.”

Kim Anh (theo http://cleantechnica.com/)

Cùng chuyên mục

Tiêu chuẩn ISO 50001 cải tiến hiệu suất và tiêu thụ năng lượng cho doanh nghiệp

20/11/2024

Công nghệ tiết kiệm năng lượng cho trung tâm dữ liệu 11/10/2024

Công ty khởi nghiệp trung tâm dữ liệu có trụ sở tại Singapore, Sustainable Metal Cloud (SMC), đối tác của NVIDIA và Deloitte, đã ra mắt một hệ thống làm mát ngâm được cho là cắt giảm 50% mức tiêu thụ năng lượng và giảm 28% chi phí lắp đặt so với các hệ thống làm mát bằng chất lỏng truyền thống. Công ty hiện đang hoạt động tại Úc, Ấn Độ và Đức, và sắp tới có kế hoạch mở rộng sang thị trường châu Á.
Vật liệu thông minh tiết kiệm năng lượng 03/10/2024

Mới đây, các nhà nghiên cứu đã phát triển một vật liệu thông minh giúp nâng cao hiệu quả năng lượng làm mát không gian nhà ở. Vật liệu mới có tuổi thọ ước tính lên đến 60 năm và có chi phí thấp hơn so với vật liệu tương tự hiện có trên thị trường.
Vải thông minh chuyển nhiệt cơ thể thành năng lượng 27/09/2024

Loại vải mới do nhóm nghiên cứu Waterloo phát triển có thể chuyển đổi nhiệt độ cơ thể và năng lượng mặt trời thành điện, cho phép hoạt động liên tục mà không cần nguồn điện bên ngoài.
Việt Nam làm chủ công nghệ sản xuất phụ gia, tăng cường hiệu quả sử dụng năng lượng 27/09/2024

Các nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm trọng điểm Công nghệ lọc hóa dầu - Bộ Công Thương đã nghiên cứu thành công phụ gia ECOAL giúp tăng cường hiệu quả sử dụng năng lượng thông qua việc tiết giảm chi phí năng lượng và giảm phát thải khí ô nhiễm cho cho lò đốt trong công nghiệp sử dụng than.
Tủ lạnh tích hợp AI giúp người tiêu dùng tiết kiệm năng lượng 25/09/2024

Samsung ra mắt sản phẩm tủ lạnh mới có hiệu quả tiết kiệm năng lượng vượt trội so với các sản phẩm tủ lạnh trên thị trường. Sản phẩm có công nghệ máy nén biến tần AI, Đặc biệt, việc áp dụng Chế độ năng lượng AI của ứng dụng SmartThings giúp giảm thêm mức tiêu thụ năng lượng tới 10%.
Điện mặt trời áp mái giúp Sở Khoa học và Công nghệ Khánh Hoà tiết kiệm điện 19/09/2024

Đề tài “Ứng dụng mô hình điện mặt trời áp mái tại trụ sở các cơ quan quản lý nhà nước tỉnh Khánh Hòa” do Thạc sĩ Lê Xuân Hải - Trung tâm Thông tin và ứng dụng Khoa học và Công nghệ (KH-CN), Sở KH-CN Khánh Hoà làm chủ nhiệm được đánh giá đã giải quyết bài toán tiết giảm điện năng tiêu thụ của các cơ quan nhà nước trên địa bàn tỉnh, cụ thể hóa mục tiêu giảm phát thải nhà kính về 0 theo chủ trương của Đảng và Nhà nước.
ISO 50001 – công cụ đắc lực cho tổ chức, doanh nghiệp duy trì hệ thống quản lý năng lượng 30/07/2024

ISO 50001 được phát triển dựa trên mô hình hệ thống quản lý cải tiến liên tục. Mô hình này đã được sử dụng cho các tiêu chuẩn nổi tiếng khác như ISO 9001 hoặc ISO 14001. Điều này giúp các tổ chức dễ dàng tích hợp quản lý năng lượng vào các nỗ lực chung của họ để cải thiện chất lượng và quản lý môi trường.