Thứ hai, 22/04/2024 | 16:59 GMT+7

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.

133a3f780_dung_1.jpg
 
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.
 
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.
 
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