Pin nhôm-ion mới vẫn được giữ ở mức hơn 99% dung lượng sau 10.000 chu kỳ

Nhu cầu về khả năng lưu trữ hệ thống ổn định ngày càng tăng

Do nhu cầu về các nguồn năng lượng tái tạo như năng lượng mặt trời và năng lượng gió, đang tăng tốc nhanh chóng nên việc phát triển hệ thống lưu trữ năng lượng ổn định rất quan trọng. Tuy nhiên, hiện có các công nghệ pin, đặc biệt là pin lithium-ion, có chế độ hạn chế nhất

Pin lithium-ion, mặc dù được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị điện tử tiêu dùng và xe điện nhưng chi phí sản xuất khá đỏ, không phù hợp để lưu trữ số lượng trên quy mô lớn. Hơn nữa, chúng có thể gây nguy hiểm cơ hỏa, làm kiệt sức lo về an toàn. Giải pháp thay thế tiềm năng cho hệ thống lưu trữ năng lượng về lâu dài bao gồm pin nhôm – ion có thể sạc lại.

Tuy nhiên, pin nhôm-ion thông thường phải đáp ứng các chế độ hiệu suất giới hạn và các vấn đề an toàn liên quan đến việc sử dụng chất điện phân thích hợp. Các chất điện phân này thường chứa nhôm clorua, gây ra hiện tượng ăn mòn các thành phần của pin và rất nhạy cảm với độ ẩm. Điều này có thể dẫn đến hiệu suất giảm theo thời gian và gây ra mối nguy hiểm tiềm ẩn.

Phương pháp mới sử dụng chất điện phân rắn

Pin nhôm-ion mới được phát triển, giải quyết những rào cản này bằng cách sử dụng chất điện phân rắn. Qua đó tăng cường độ ổn định của pin và giảm thiểu các vấn đề ăn mòn do chất điện gây nguy hiểm.

Nhóm nghiên cứu đã chọn thêm muối nhôm florua trơ vào chất điện phân chứa ion nhôm, biến nó thành chất phân rắn. Do đó, các ion nhôm chuyển hiệu ứng trong khi cung cấp cấu trúc chắc chắn hơn.

Ngoài ra, khi các nhà nghiên cứu chế tạo pin nhôm – ion, họ đã sử dụng fluoroethylene cacbonat làm chất phụ gia trên bề mặt để tạo ra lớp phủ rắn sơn trên các loại điện cực tấn phóng sự hình thành các tinh thể nhôm làm giảm tuổi thọ pin.

Cải thiện hiệu suất và tuổi thọ pin

Trong các thí nghiệm, khả năng chống ẩm cũng như độ ổn định vật lý và nhiệt độ của pin đã được cải thiện, cho phép pin chịu được những cú chảy liên tục từ vật sắc và cường độ cao tới 2000C.

Pin nhôm – ion vẫn duy trì hơn 99% công suất ban đầu ngay sau 10.000 chu kỳ sạc-xả. Khả năng này cho thấy pin có tiềm năng cho các ứng dụng lưu trữ có giới hạn dung lượng. Hơn nữa, hầu hết nhôm hoa có thể được thu hồi chỉ bằng một lần rửa đơn giản và sau đó được tái chế thành một loại pin khác với hiệu suất chỉ giảm nhẹ.

Theo: vista.gov.vn