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

Máy kéo sợi Polyester FDY tiết kiệm 25% năng lượng

17/12/2024

5 bước áp dụng tiêu chuẩn ISO 50001 về hệ thống quản lý năng lượng trong doanh nghiệp 12/11/2024

Tiêu chuẩn ISO 50001 được xây dựng giúp các tổ chức có thể tích hợp việc quản lý và cải tiến hiệu quả sử dụng năng lượng vào hệ thống quản lý của mình. Trong đó, áp dụng ISO 50001 tại doanh nghiệp cần thực hiện qua 5 bước cơ bản.
Thiết bị chuyển năng lượng từ bước chân thành điện 08/11/2024

Nhóm sinh viên của khoa công nghệ điện tử, Trường đại học Công nghiệp TP. Hồ Chí Minh đã chế tạo thành công thiết bị chuyển năng lượng từ bước chân thành điện.
Điện khí hóa lò cao tiết kiệm năng lượng trong sản xuất thép 07/11/2024

Cơ sở mới dự kiến sẽ giảm chi phí sản xuất khoảng 150 đô la/ tấn thép lỏng được sản xuất, hoặc tiết kiệm 450 triệu đô hàng năm so với cấu hình hiện tại. Khoản tiết kiệm này không tính đến bất kỳ khoản phí bảo hiểm nào dự kiến sẽ phát sinh từ việc bán thép cacbon thấp, chẳng hạn như Cliffs H2 và Cliffs HMAX.
Đạp xe để tập thể dục và tiết kiệm năng lượng 05/11/2024

HR Bank có thể tạo ra từ 50 đến 300Wh điện bằng cách đạp như một chiếc xe đạp tập thể dục thông thường. Năng lượng này được lưu trữ trong một cục pin 2kWh - gần bằng lượng điện cần thiết để duy trì ánh sáng trong 1 tuần.
Tiêu chuẩn ISO 50001 – Công cụ quản lý năng lượng hữu ích giúp các doanh nghiệp phát triển bền vững 28/10/2024

Áp dụng các tiêu chuẩn quản lý năng lượng theo ISO 50001, hoạt động tiết kiệm năng lượng sẽ được tích hợp vào hệ thống quản lý của các doanh nghiệp công nghiệp để đẩy nhanh việc áp dụng các cách thức thực hành tốt nhất về hiệu quả năng lượng bền vững, giúp cải thiện độ ổn định của hoạt động sản xuất công nghiệp và tăng năng suất.
Giảm phát thải khí nhà kính, tiết kiệm năng lượng nhờ ứng dụng AI 22/10/2024

Nhờ sử dụng trí tuệ nhân tạo trong bảo trì tiên đoán đã giúp Công ty Điều hành Dầu khí Biển Đông nâng cao hiệu quả vận hành khai thác và tiết kiệm năng lượng.
Lớp phủ kính giúp giảm nhiệt và tiết kiệm năng lượng 21/10/2024

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.