Pin chế từ nhôm, lưu huỳnh và muối có tốc độ sạc nhanh, an toàn, chi phí thấp

Trên tạp chí Nature của Anh số tháng 8/2022 đăng tải nghiên cứu của Viện Công nghệ Massachusetts, Mỹ (MIT) phát triển thành công loại pin mới sử dụng các vật liệu phổ biến như nhôm, lưu huỳnh và muối. Pin không chỉ có chi phí thấp mà còn có khả năng chống cháy đồng thời sạc  nhanh, điều này có thể hữu ích cho việc cấp nguồn điện cho gia đình hoặc sạc xe điện.

Pin từ nhôm, lưu huỳnh và muối được cấp bản quyền cho hãng Avanti của Mỹ. Nguồn: Canadatoday

Theo MIT, từ lâu, pin Lithium-ion đã đạt vị trí thống trị nhờ độ tin cậy và mật độ năng lượng cao nhưng nó vẫn tồn tại nhược điểm cố hữu là khan hiếm, đắt, các tế bào có thể nguy hiểm, gây cháy nổ khi bị hỏng hoặc sử dụng không đúng cách. Giải pháp thay thế của MIT giống như “mũi tên trúng nhiều đích”, vừa rẻ, an toàn, lại đảm bảo môi trường nhất là khi thế giới chuyển sang dùng năng lượng tái tạo và xe điện.

MIT bắt đầu thiết kế một loại pin mới từ các vật liệu sẵn có và rẻ tiền. Sau khi tìm kiếm và tiến hành nhiều thử nghiệm, nhóm đề tài đã giải quyết được bài toán, dùng nhôm cho một điện cực và lưu huỳnh cho điện cực kia, được phủ lên trên chất điện phân của muối chloro-aluminat nóng chảy. Qua thử nghiệm, đã chứng minh các tế bào pin mới có thể chịu được hàng trăm chu kỳ sạc với tốc độ sạc rất nhanh - trong một số thí nghiệm, dưới một phút. Các tế bào này sẽ có giá chỉ bằng 1/6 giá của một tế bào lithium-ion có kích thước tương tự.

Pin có thể hoạt động ở nhiệt độ cao lên đến 200 độ C, hoạt động tốt hơn khi ở nhiệt độ 110 độ C, pin sạc nhanh hơn 25 lần ở 25 độ C.

Theo MIT, thiết kế pin mới  này sẽ phù hợp nhất với quy mô vài chục kilowatt giờ, giống như cung cấp năng lượng cho một ngôi nhà cá nhân từ các nguồn tái tạo. Chúng cũng có thể hữu ích cho trạm sạc cho xe điện, nhờ khả năng sạc nhanh. Các loại pin khác, chẳng hạn như thiết kế gần đây sử dụng chất điện phân muối nóng chảy và điện cực nhôm và niken, có thể hoạt động tốt hơn ở quy mô lưới điện.

Theo Nature, bằng sáng chế pin nhôm-lưu huỳnh hiện đã được cấp cho một công ty spinoff (thương mại hóa quyền sở hữu trí tuệ) có tên là Avanti của Mỹ.


  • 24/09/2022 09:17
  • KN (Theo NAC- 8/2022)