Thể loại: Bài viết nổi bật » Tin tức điện tử thú vị
Số lượt xem: 29685
Bình luận về bài viết: 6
Pin nhôm
Gần ba mươi năm tìm kiếm các cách để cải thiện pin nhôm-ion đã gần kết thúc. Pin đầu tiên có cực dương bằng nhôm, có khả năng sạc nhanh, trong khi không tốn kém và bền, được phát triển bởi các nhà khoa học từ Đại học Stanford.
Các nhà nghiên cứu tự tin tuyên bố rằng đứa con tinh thần của họ có thể trở thành một sự thay thế an toàn cho pin lithium-ion, được sử dụng ở mọi nơi ngày nay, cũng như pin kiềm, có hại cho môi trường.
Sẽ không thừa khi nhớ lại rằng pin lithium-ion đôi khi bốc cháy. Giáo sư hóa học Hongji Dai tự tin rằng pin mới của mình sẽ không sáng, ngay cả khi nó được khoan xuyên qua. Các đồng nghiệp của Giáo sư Day đã mô tả loại pin mới này là loại pin nhôm-ion có thể sạc lại cực nhanh.
Do chi phí thấp, an toàn cháy nổ và khả năng tạo ra cường độ điện đáng kể, nhôm từ lâu đã thu hút sự chú ý của các nhà nghiên cứu, nhưng nhiều năm qua đã tạo ra một loại pin nhôm-ion thương mại có thể tạo ra điện áp đủ ngay cả sau nhiều chu kỳ phóng điện.
Các nhà khoa học đã phải vượt qua nhiều trở ngại, bao gồm: phân rã vật liệu catốt, điện áp phóng điện thấp (khoảng 0,55 volt), mất công suất và vòng đời không đủ (dưới 100 chu kỳ), mất điện nhanh (từ 26 đến 85% sau 100 chu kỳ).
Bây giờ, các nhà khoa học đã giới thiệu một loại pin nhôm có độ ổn định cao, trong đó họ đã sử dụng cực dương kim loại bằng nhôm kết hợp với cực âm của bọt graphit ba chiều. Trước đó, nhiều vật liệu khác nhau cho cực âm đã được thử, và quyết định có lợi cho than chì đã được tìm thấy một cách tình cờ. Các nhà khoa học thuộc nhóm Hongji Daya đã xác định được một số loại vật liệu than chì cho thấy năng suất rất cao.
Trong các mẫu thí nghiệm của họ, nhóm nghiên cứu của Đại học Stanford đã đặt cực dương nhôm, cực âm than chì và chất điện phân ion lỏng an toàn, bao gồm chủ yếu là các dung dịch muối, trong một túi polymer linh hoạt.
Giáo sư Dai và nhóm của ông đã ghi lại một đoạn video mà họ cho thấy ngay cả khi họ khoan vỏ, pin của họ vẫn sẽ tiếp tục hoạt động trong một thời gian và sẽ không sáng.
Một lợi thế quan trọng của pin mới là sạc cực nhanh. Thông thường, điện thoại thông minh lithium-ion sạc lại trong vòng vài giờ, trong khi nguyên mẫu của công nghệ mới cho thấy tốc độ sạc chưa từng có lên đến một phút.
Độ bền của pin mới đặc biệt nổi bật. Tuổi thọ pin là hơn 7500 chu kỳ xả sạc, và không mất điện. Các tác giả báo cáo rằng đây là mẫu pin nhôm-ion đầu tiên, có khả năng sạc cực nhanh và ổn định trong hàng ngàn chu kỳ. Một pin lithium-ion thông thường chỉ có thể chịu được 1000 chu kỳ.
Một tính năng đáng chú ý của pin nhôm là tính linh hoạt của nó. Pin có thể bị bẻ cong, điều này cho thấy tiềm năng sử dụng của nó trong các thiết bị linh hoạt. Ngoài ra, nhôm rẻ hơn nhiều so với lithium.
Dường như hứa hẹn sẽ sử dụng loại pin này để lưu trữ năng lượng tái tạo nhằm dự phòng cho việc cung cấp mạng điện tiếp theo, vì theo các nhà khoa học mới nhất, pin nhôm có thể được sạc hàng chục nghìn lần.
Trái ngược với các phần tử được sử dụng hàng loạt là AA và AAA với điện áp 1,5 volt, pin nhôm-ion tạo ra điện áp khoảng 2 volt. Đây là chỉ số cao nhất mà bất cứ ai cũng đạt được với nhôm và trong tương lai, chỉ số này sẽ được cải thiện, các nhà phát triển pin mới cho biết.
Mật độ lưu trữ năng lượng 40 W giờ mỗi kg đã đạt được, trong khi pin lithium ion con số này đạt 206 watt mỗi kg. Tuy nhiên, sự cải tiến của vật liệu catốt, Giáo sư Hongji Dai chắc chắn, cuối cùng sẽ dẫn đến cả việc tăng điện áp và tăng mật độ lưu trữ năng lượng trong pin công nghệ nhôm-ion. Trong mọi trường hợp, một số lợi thế so với công nghệ lithium-ion đã đạt được. Ở đây, chi phí thấp, kết hợp với an toàn, và sạc tốc độ cao, và linh hoạt, và tuổi thọ dài.
Xem thêm tại electro-vi.tomathouse.com
: