Pin siêu bền không cháy: Đột phá về công nghệ natri đang gây lo ngại cho ngành công nghiệp lithium.

Khi thử nghiệm ở nhiệt độ lên đến 80°C, loại pin do AIBN phát triển có thể duy trì hoạt động suốt hơn 5.000 giờ mà không gặp sự cố.

Trong bước tiến mới về lưu trữ năng lượng tái tạo, các nhà khoa học tại Viện Kỹ thuật Sinh học và Công nghệ Nano Úc (AIBN) của Đại học Queensland đã sáng chế ra chất điện phân rắn mang tên P(Na₃-EO₇)-PFPE cho pin kim loại natri [hay còn gọi là pin Natri-ion (Na-ion), một công nghệ pin sạc lại sử dụng ion natri thay vì ion lithium].

Chất điện phân rắn cải tiến có cấu trúc lập phương tâm khối, tạo ra các kênh siêu nhỏ giúp ion natri di chuyển dễ dàng, giống như trong pin lithium, đồng thời giảm thiểu khả năng hình thành các chất độc hại như các nhánh cây.

Điều đặc biệt nhất của vật liệu pin mới này là khả năng chống cháy.

Tiến sĩ Cheng Zhang, trưởng nhóm nghiên cứu AIBN, chia sẻ: "Hầu hết các loại pin hiện nay sử dụng chất điện phân lỏng, nhưng những chất này rất dễ cháy và có thể làm tăng nhiệt độ, dẫn đến nguy cơ hỏa hoạn như chúng ta đã thấy."

Để giải quyết vấn đề này, chúng tôi đã phát triển một loại đồng trùng hợp khối flo mới, mang tên P(Na₃-EO₇)-PFPE – một chất điện phân rắn, giống như nhựa và hoàn toàn không bắt lửa.

Trong các thử nghiệm ở nhiệt độ 80°C, pin do AIBN phát triển có thể hoạt động liên tục hơn 5.000 giờ và duy trì hơn 91% dung lượng gốc sau 1.000 chu kỳ sạc – kết quả rất đáng khích lệ đối với các ứng dụng năng lượng tái tạo lâu dài.

Hiệu suất xuất sắc này đóng vai trò quan trọng trong việc mở ra tiềm năng sử dụng SMB trong lưu trữ năng lượng tái tạo, chứng tỏ triển vọng của nó như một giải pháp thay thế an toàn và hiệu quả cho pin lithium-ion truyền thống.

Chất điện phân rắn mới này hứa hẹn sẽ cải thiện đáng kể tính an toàn và hiệu quả, với khả năng đóng góp quan trọng vào việc thúc đẩy lưu trữ năng lượng ở quy mô lưới điện.

Việc phát triển chất điện phân rắn an toàn và hiệu quả hơn cho pin kim loại natri có thể tạo ra tác động mạnh mẽ đến các giải pháp lưu trữ năng lượng. Lưu trữ năng lượng quy mô lưới điện rất quan trọng để cân bằng cung cầu trong các hệ thống năng lượng tái tạo.

Bên cạnh đó, sự phong phú và giá thành thấp của natri so với lithium khiến loại pin này trở thành một lựa chọn hấp dẫn về mặt kinh tế.

Khi thế giới đang hướng tới các giải pháp năng lượng bền vững, những tiến bộ trong công nghệ pin kim loại natri mang đến một triển vọng đầy hứa hẹn. Nếu thành công trong việc thương mại hóa, pin kim loại natri có thể tạo ra mối đe dọa lớn cho ngành công nghiệp lithium!