Phát triển pin kẽm – không khí có mật độ năng lượng cao gấp 2 lần pin lithium-ion

02/08/2013

Các nhà khoa học tại Đại học Stanford – Mỹ đứng đầu là Giáo sư hóa học Hongjie Dai đã phát triển một thế hệ pin mới là pin kim loại.

Nhu cầu về pin hiệu suất cao, an toàn, chi phí thấp cho các thiết bị điện tử, xe điện và các ứng dụng lưu trữ năng lượng ngày càng cao. Mới đây nhất, các nhà khoa học tại Đại học Stanford – Mỹ đứng đầu là Giáo sư hóa học Hongjie Dai đã phát triển một thế hệ pin mới là pin kim loại – không khí với hoạt tính xúc tác cao hơn, bền hơn, chi phí thấp hơn các loại pin được sử dụng rộng rãi hiện nay.

Mô hình pin kẽm – không khí với chất xúc tác mới của ở Đại học Stanford

Theo Giáo sư Hongjie Dai: “Hầu hết sự chú ý của thế giới hiện nay tập trung vào pin lithium-ion mặc dù mật độ năng lượng (lưu trữ năng lượng cho mỗi đơn vị thể tích) của nó hạn chế, chi phí cao và mức độ an toàn thấp. Đối với pin kim loại - không khí thì mật độ năng lượng lý thuyết cao hơn so với pin lithium-ion, nguồn cung cấp nguyên liệu phong phú, chi phí thấp và an toàn hơn do bản chất không cháy của các chất điện phân. Trong đó pin kẽm – không khí là lựa chọn khả thi nhất về mặt kỹ thuật và kinh tế. Loại pin này là sự kết hợp giữ ôxy trong không khí và kẽm kim loại được điện phân trong môi trường kiềm lỏng để sản xuất điện với một sản phẩm phụ là oxit kẽm. Khi quá trình này được đảo ngược trong thời gian sạc thì oxy và kẽm kim loại được tái sinh”.

Hiện nay pin kẽm - không khí không sạc lại đã được thương mại hóa và ứng dụng trong y tế, viễn thông với mật độ năng lượng hạn chế. Tuy nhiên để phát triển pin kẽm – không khí sạc lại là một thách thức lớn do các chất xúc tác thiếu hiệu quả và chu kỳ hoạt động của các điện cực kẽm ngắn.

Gần đây, nhóm nghiên cứu của Giáo sư Hongjie Dai đã phát triển một số chất xúc tác hiệu suất cao, trong đó đáng chú ý nhất là sự kết hợp giữa cobalt-oxit và hydroxit của hợp kim Ni-Fe tạo ra pin kẽm – không khí có mật độ năng lượng cao gấp 2 lần pin lithium-ion hiện tại.

Theo Hongjie Dai, phát hiện này là một bước quan trọng hướng đến việc phát triển pin kẽm-không khí có thể sạc lại mặc dù còn nhiều thách thức khác liên quan đến thời gian hoạt động của điện cực kẽm.

Theo Sciencedaily.com

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.