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

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.