Sản xuất pin bền vững từ gỗ, muối và lá thiếc nano

04/07/2013

Nhóm nghiên cứu đã phát hiện thấy tấm xenlulô từ gỗ nhúng trong các ion Natri và được phủ màng mỏng thiếc ở cực dương, thân thiện hơn với môi trường, lâu bền và quan trọng là rẻ hơn nhiều so với pin lithium-ion.

Khi thế giới chạy đua hướng tới các nguồn năng lượng thay thế không ổn định như điện gió và điện mặt trời, vấn đề đặt ra là làm sao ngăn chặn tình trạng thiếu điện khi gió không thổi hay mặt trời không tỏa sáng. Do đó, các nhà koa học đã đưa ra giải pháp sử dụng pin để tích trữ điện trong những thời kỳ sản xuất cao điểm và cung cấp điện vào các thời điểm như ban đêm cho lưới điện mặt trời. Tuy nhiên, pin tích điện có xu hướng đắt đỏ, khó tái chế và thường nguy hiểm cho môi trường nếu không được xử lý đúng cách.

Các nhà nghiên cứu thuộc trường Đại học Maryland, Hoa Kỳ đã khắc phục được những hạn chế này bằng cách sản xuất pin từ gỗ.

Tấm xenlulô gỗ được sử dụng trong pin, mỏng hơn tờ giấy hàng nghìn lần. Tấm xenlulô này bao gồm các phân tử xenlulô. Nó cung cấp 400 chu kỳ sạc/xả sạc với công suất ban đầu là 339 mAh/g, nên theo các nhà nghiên cứu đây là một trong số pin nano hiệu quả nhất tính đến nay. Trái lại, pin lithium thông thường có công suất 3.860 mAh/g và vòng đời khoảng 300-500 chu kỳ.

Tuổi thọ của pin kết hợp với chi phí sản xuất thấp khiến cho pin nano mới từ gỗ trở thành sự lựa chọn thay thế hấp dẫn cho pin lithium để tích trữ nhiều năng lượng, mặc dù thực tế cần đến vật liệu có trọng lượng lớn gấp 10 lần để tích trữ mức năng lượng tương đương pin lithium ion.

Hongli Zhu, trưởng nhóm nghiên cứu cho rằng việc đẩy các ion Natri qua các cực dương thiếc thường làm suy yếu liên kết của thiếc với vật liệu nền. Nhưng các sợi gỗ đủ mềm để dùng làm đệm cơ học, do đó, có thể thích nghi với những thay đổi của thiếc. Đây là bí quyết cho pin Natri ion bền lâu.

Lê My Theo Dailytech

Cùng chuyên mục

Điện khí hóa lò cao tiết kiệm năng lượng trong sản xuất thép

07/11/2024

Công nghệ tiết kiệm năng lượng cho trung tâm dữ liệu 11/10/2024
Vật liệu thông minh tiết kiệm năng lượng 03/10/2024
Vải thông minh chuyển nhiệt cơ thể thành năng lượng 27/08/2024
Tủ lạnh tích hợp AI giúp người tiêu dùng tiết kiệm năng lượng 05/08/2024

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.
Một số giải pháp nâng cao hiệu suất của hệ thống lò hơi công nghiệp sử dụng nhiên liệu rắn hoặc khí 22/07/2024

Lò hơi công nghiệp đốt nhiên liệu rắn và khí được sử dụng rộng rãi để cung cấp hơi bão hòa cho quá trình sản xuất. Việc sử dụng nhiên liệu rắn có thành phần và độ ẩm khác nhau ảnh hưởng lớn đến hiệu suất và chi phí sản xuất nhiệt.
Ứng dụng giải pháp ERV nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng trong các tòa nhà 12/07/2024

Các hệ thống HVAC thường chiếm lượng tiêu thụ năng lượng lớn nhất trong tổng tiêu thụ năng lượng của tòa nhà.
Lớp phủ kính giúp giảm nhiệt và tiết kiệm năng lượng 21/05/2024

Được hỗ trợ bởi vật lý lượng tử và học máy, các nhà nghiên cứu đã phát triển một lớp phủ kính trong suốt cho phép ánh sáng đi vào nhưng ngăn chặn tia cực tím và tia hồng ngoại sinh nhiệt. Lớp phủ không chỉ làm giảm nhiệt độ phòng mà còn giảm mức tiêu thụ năng lượng liên quan đến làm mát, bất kể thời điểm và thời tiết.
Công nghệ thông minh tiết kiệm điện cho hệ thống chiếu sáng đô thị 17/05/2024

Hà Nội đã quan tâm dành nhiều nguồn lực đầu tư cho chiếu sáng công cộng, từng bước đầu tư, lắp đặt hệ thống chiếu sáng hiện đại, tạo bộ mặt đô thị thông minh.
Phổ biến các tiêu chuẩn quốc gia về hệ thống quản lý năng lượng 04/05/2024

Ngày 25/04/2024, tại TP. Hồ Chí Minh, Viện Tiêu chuẩn Chất lượng Việt Nam phối hợp với Dự án IEEP, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh tổ chức Hội nghị phổ biến các tiêu chuẩn quốc gia về Hệ thống quản lý năng lượng (HTQLNL).
Việt Nam làm chủ công nghệ sản xuất phụ gia, tăng cường hiệu quả sử dụng năng lượng 09/04/2024

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.