Loại pin năng lượng cao không coban

22/07/2020 09:37:54 - views: 184

Coban thường đóng vai trò là một thành phần quan trọng của pin lithium nhưng tương đối hiếm và đắt đỏ, chưa kể còn gây ra nhiều tác động tiêu cực đối với môi trường lẫn sức khỏe nhân công khai thác.
 
Hỗn hợp không coban được dùng làm loại cathode pin mới.
Ảnh minh họa.
 
Một thiết kế pin mới do Đại học Texas tại Austin phát triển hứa hẹn có thể giúp giải quyết những vấn đề trên khi hoàn toàn không sử dụng coban nhưng vẫn cho hiệu suất ngang ngửa với loại pin truyền thống.
 
Nhờ khả năng dẫn điện tốt cùng độ bền tuyệt vời trong suốt chu kỳ sạc, coban từ lâu đã đóng vai trò là nguyên liệu chính để làm thành cathode (cực âm) của pin lithium. Tuy nhiên, hoạt động khai thác coban đang dần bị cấm trước những lo ngại về tình trạng phơi nhiễm với độc tố kim loại nặng của nhân công, bên cạnh nguy cơ hủy hoại cảnh quan tự nhiên và nguồn nước. Vì vậy, việc tìm kiếm nguồn vật liệu hoặc sáng tạo giải pháp thay thế đang là nhiệm vụ hết sức được quan tâm. Trong số các nỗ lực, có thể kể tới loại pin hiện đang được IBM thử nghiệm, sử dụng vật liệu có nguồn gốc từ nước muối.
 
Nhóm nghiên cứu tại Austin đang tìm cách đưa vào cuộc đua một ứng viên nữa: loại pin mới có cathode không hề sử dụng coban. Nhìn chung, cathode thường được làm từ hỗn hợp bao gồm các ion kim loại coban, niken và nhôm. Trong đó, coban chính là thành phần đắt đỏ nhất, có thể chiếm tới một nửa (hoặc hơn) chi phí vật liệu để sản xuất pin. “Chúng tôi đang tìm cách loại bỏ nó hoàn toàn,” tác giả Arumugam Manthiram, thành viên nhóm nghiên cứu, cho biết.
 
Hỗn hợp không coban được dùng làm loại cathode pin mới. 
 
Manthiram và các cộng sự đã đạt được điều này nhờ điều chỉnh công thức để tạo ra một loại cathode làm bằng 89% niken, còn lại là mangan và nhôm. Chìa khóa ở đây là cần phân bố đều các ion kim loại trên cathode trong quá trình tổng hợp, nhằm khắc phục những thiếu sót thường gặp trên nhiều thiết kế khác, đáng kể nhất là hiện tượng tập trung ion ở một vài nơi, khiến hiệu suất của pin sụt giảm.
 
Bên cạnh hiệu quả khắc phục lỗ hổng “nghiêm trọng” này, loại pin mới còn có rất nhiều lợi thế khác. Cụ thể, hàm lượng niken cao cho phép mật độ lưu trữ năng lượng tốt hơn, giúp xe điện đi được quãng đường xa hơn, hay các thiết bị sử dụng pin sẽ hoạt động lâu hơn sau mỗi lần sạc.
 
Nhóm hiện đã tham gia thành lập một startup để thương mại hóa công nghệ này. “Chúng tôi đang nỗ lực cải thiện mật độ lưu trữ năng lượng và giảm thiểu chi phí nhưng không phải hy sinh tuổi thọ pin,” Manthiram nói.
 
Kết quả nghiên cứu đã được công bố trên Tạp chí Advanced Materials.

Link gốc 
Theo: KH&PT

 Gửi ý kiến phản hồi

Họ và tên Email
Tiêu đề Mã xác nhận

Thiết kế

Thị trường điện cạnh tranh đang đúng lộ trình

Cập nhật 11/09/2020

Bộ Công thương dự kiến trong giai đoạn từ 2022 - 2024, khách hàng sử dụng điện được mua điện trên...

Diễn đàn năng lượng

Năng lượng tái tạo ở Việt Nam có thật “nhanh, nhiều, tốt, rẻ”?

Cập nhật 22/09/2020

“Cân bằng nguồn cung điện cho nền kinh tế với sự chủ động và giá hợp lý” là thách thức lớn đặt ra với...

Năng lượng xanh

Từ mô hình 3.000 "nhà máy điện mini" - những Dự án điện mặt trời mái nhà kiểu mẫu đến kỳ vọng “triệu mái nhà xanh”

Cập nhật 26/09/2020

Một chương trình hỗ trợ lắp đặt 3.000 “nhà máy điện mini” không cần vốn đầu tư ban đầu nhưng vẫn được...

Quản lý năng lượng

Quảng Trị: Hướng dẫn sử dụng điện tiết kiệm

Cập nhật 23/09/2020

Nhiều giải pháp tiết kiệm điện (TKĐ) hiệu quả đã được các DN sản xuất công nghiệp tại Cụm công nghiệp...

Điện lực

Gia Lai: Ứng dụng công nghệ thông tin để giám sát, khắc phục sự cố điện từ xa

Cập nhật 25/09/2020

Với việc thực hiện kết nối 230 thiết bị đóng cắt phân tán trên lưới điện trung áp vào hệ thống điều...