canxi mang lại sự tăng cường đáng ngạc nhiên cho pin lỏng

Pin lỏng, được phát triển bởi giáo sư Donald Sadoway tại MIT, là một công nghệ pin mới đầy thú vị, cho phép pin lưu trữ lượng lớn năng lượng lên đến 12 giờ và xả chậm theo thời gian, khiến nó trở thành một lựa chọn lưu trữ hấp dẫn cho các hệ thống năng lượng tái tạo. Giờ đây, Sadoway và nhóm của ông đã phát triển một ma trận pin lỏng mới, hứa hẹn sẽ giúp pin hiệu quả hơn nữa và giá cả phải chăng hơn cho người dùng. Được phát triển bởi Sadoway và được thương mại hóa bởi Ambri, pin năng lượng lỏng độc đáo bởi vì tất cả các thành phần đều ở trạng thái lỏng trong quá trình hoạt động. Ban đầu, pin sử dụng magie làm điện cực âm và antimon làm điện cực dương, cùng với chất điện phân muối nóng chảy giá rẻ. Công nghệ pin mới sử dụng canxi, một hóa chất khá phổ biến và giá cả phải chăng, cho cả điện cực và muối nóng chảy bên trong pin. Canxi là một hóa chất phức tạp để xử lý vì nó hòa tan nhanh trong muối, khiến việc sử dụng trong pin lỏng trở nên khó khăn, vì nó đòi hỏi ba lớp chất lỏng riêng biệt vẫn tách biệt trong khi vẫn hoạt động cùng nhau như một pin. Canxi cũng có điểm nóng chảy cao, về mặt lý thuyết, pin phải hoạt động ở 900 độ C. “Đó là công nghệ hóa học khó nhất”, Sadonway, Giáo sư Hóa học Vật liệu John F. Elliott tại MIT, cho biết. Liên quan: Bộ pin di động 9.000mAh này có thể tự sạc lại chỉ trong 18 phút Để khắc phục vấn đề tỏa nhiệt, nhóm nghiên cứu đã trộn magiê với canxi khi tạo ra điện cực lỏng. Magiê có điểm nóng chảy thấp hơn nhiều, cho phép pin hoạt động ở nhiệt độ thấp hơn đáng kể. Nhóm nghiên cứu cũng đã phát triển một công thức mới cho lớp điện phân bên trong của pin, cung cấp ma trận để truyền ion giữa các điện cực. Công thức gốc muối mới sử dụng lithium clorua và canxi clorua, và điều này cho phép trao đổi ion ở tốc độ cao hơn đáng kể so với công nghệ pin lỏng được phát triển trước đây. Chất điện phân lithium mới có một lợi ích phụ thứ hai không ngờ tới — bên cạnh việc giảm nhiệt độ hoạt động và tăng công suất pin, nó còn giúp duy trì bản chất ba lớp của pin điện bằng cách ngăn các điện cực canxi-magiê hòa tan trong muối. Và có lẽ lợi thế lớn nhất của loại pin lỏng mới này là từ phía cung cấp của công nghệ. Cả canxi và magiê đều được khai thác cùng nhau và việc tách riêng rất tốn kém. Vì những loại pin mới này sử dụng canxi và magiê kết hợp với nhau, nên việc sản xuất pin có giá thành phải chăng hơn nhiều. Sadoway và nhóm của ông lưu ý rằng công thức mới này là điểm khởi đầu cho một lĩnh vực công nghệ pin mới. Nhóm nghiên cứu hy vọng công trình này sẽ truyền cảm hứng cho các nhà khoa học khác khám phá các tổ hợp hóa học khác vừa dẫn điện hiệu quả vừa có chi phí sản xuất thấp hơn. "Bài học ở đây là hãy khám phá các loại hóa chất khác nhau và sẵn sàng cho những thay đổi của thị trường", Sadoway nói.Cũng xem: Tầm nhìn của Raimond de Hullu về các tòa nhà xanh của Oas1