Pin natri lưu huỳnh dự kiến ​​​​sẽ vượt qua vòng vây! Dung lượng của phiên bản mới cao gấp 4 lần so với pin lithium, độ ổn định tốt và giá thành thấp hơn

Một nhóm các nhà khoa học quốc tế tập trung vào các giải pháp lưu trữ năng lượng thế hệ tiếp theo gần đây đã trình diễn một loại pin chi phí thấp và thân thiện với môi trường với nhiều tiềm năng thú vị. So với pin lithium-ion thông thường, thiết kế pin natri lưu huỳnh mới này cung cấp công suất năng lượng gấp bốn lần, đây là công nghệ đầy hứa hẹn để lưu trữ năng lượng ở quy mô lưới điện trong tương lai.

Phát minh của nhóm về cơ bản thuộc về một loại pin gọi là pin muối nóng chảy, loại pin này đã tồn tại dưới nhiều dạng khác nhau trong khoảng 50 năm. Với sự chú ý ngày càng tăng đến năng lượng tái tạo, các nhà khoa học rất lạc quan về tiềm năng của pin muối nóng chảy trong việc lưu trữ năng lượng, vì giá pin muối nóng chảy tương đối thấp và phụ thuộc vào vật liệu thông thường.

Về lý thuyết, chúng có thể được xây dựng trên quy mô lớn hơn để lưu trữ một lượng lớn năng lượng tái tạo. Phiên bản điển hình của chúng dựa vào hóa học natri lưu huỳnh và giữ điện cực ở nhiệt độ cao để giữ chất điện phân ở trạng thái nóng chảy lỏng. Các nhà khoa học Trung Quốc và Úc đã cùng nhau phát triển phiên bản của riêng họ mà họ cho rằng đã cải thiện đáng kể hiệu suất ở nhiệt độ phòng.

Tiến sĩ Shenlong Zhao, trưởng nhóm nghiên cứu của Đại học Sydney, cho biết: “Khi mặt trời không sáng và gió không thổi, chúng ta cần các giải pháp lưu trữ năng lượng chất lượng cao, không tiêu tốn tài nguyên của trái đất và dễ dàng sử dụng. đạt được ở cấp địa phương hoặc khu vực. Chúng tôi hy vọng rằng bằng cách cung cấp công nghệ để giảm chi phí, chúng tôi có thể đạt được mức năng lượng sạch nhanh hơn."

Vì vậy, nhóm nghiên cứu bắt đầu giải quyết một số thiếu sót của pin natri lưu huỳnh hiện nay. Những thiếu sót này liên quan đến vòng đời ngắn và khả năng hạn chế của chúng, cản trở khả năng ứng dụng thương mại của chúng. Thiết kế của nhóm sử dụng các điện cực gốc carbon và quá trình phân hủy nhiệt gọi là nhiệt phân để thay đổi phản ứng giữa lưu huỳnh và natri.

Kết quả là pin natri lưu huỳnh mới này có dung lượng cao 1017mAh g − 1 ở nhiệt độ phòng. Nhóm nghiên cứu chỉ ra rằng con số này gấp khoảng bốn lần dung lượng của pin lithium ion. Điều quan trọng là pin cũng cho thấy độ ổn định tốt và vẫn có thể duy trì khoảng một nửa công suất sau 1000 chu kỳ, điều này được nhóm nghiên cứu mô tả là “chưa từng có”.

Shenlong Zhao chỉ ra: "Pin natri của chúng tôi có khả năng giảm đáng kể chi phí, đồng thời cung cấp dung lượng lưu trữ gấp 4 lần. Đây là bước đột phá lớn trong việc phát triển năng lượng tái tạo". Kết quả nghiên cứu này đã được công bố trên tạp chí Advanced Materials mới đây.