Pin sạc hữu cơ gốc nước sẽ rẻ, bền và thân thiện với môi trường hơn

Pin sạc lithium-ion được sử dụng rất nhiều trên các thiết bị di động ngày nay. Tuy nhiên, vấn đề đối với loại pin này là nó tỏa nhiệt nóng, được làm từ những chất hiếm và độc, cuối cùng là kích thước giới hạn nên khó ứng dụng trong những lĩnh vực khác. Chính vì thế, một nhóm các nhà khoa học ở trường đại học Southern California (USC) đang phát triển một loại pin hữu cơ gốc nước mới. Loại pin này không chỉ rẻ hơn mà nó còn thân thiện với môi trường, cũng như có thể mở rộng về kích thước để có thể sử dụng trong các nhà máy điện gió và mặt trời.

Công nghệ mà các nhà khoa học USC chọn gọi là pin điện phân lỏng. Cách hoạt động của pin điện phân lỏng khá giống với pin nhiên liệu đã được NASA ứng dụng trên chiếc máy bay không người lái của mình. Trái tim của nó là 2 dung dịch điện phân (một dương và một âm) chứa trong hai khoang riêng biệt. Khi các dung dịch này được bơm qua một tế bào năng lượng có chứa một màng lọc (membrane), một phản ứng hóa học xảy ra tạo thành điện.

Theo nhóm nghiên cứu, các khoang chứa dung dịch có thể làm theo nhiều kích thước khác nhau tùy vào nhu cầu điện cần lưu trữ. Đây là một lợi thế so với các công nghệ pin truyền thống. Bên cạnh đó, pin hữu cơ gốc nước cũng có vòng đời lớn hơn, lên đến 5000 chu kỳ sạc hay 15 năm sử dụng theo dự kiến. Trong khi đó, pin lithium-ion bắt đầu xuống cấp sau 1000 lần sạc nhưng chi phí sản xuất lại mắc hơn 10 lần.

Điểm đáng chú ý là thế hệ pin mới sử dụng các chất điện hóa từ hợp chất hữu cơ, thay cho các kim loại và chất độc tố cao khác có trong các loại pin trước đây. Các nhà nghiên cứu đã có thể phát triển được các vật liệu dựa trên hợp chất oxy hóa hữu cơ gọi là quinone, tìm thấy trong quá trình quang hợp hay quá trình hô hấp tế bào của thực vật, nấm, vi khuẩn, và một số loài động vật.

Nhóm nghiên cứu nhìn thấy triển vọng của công nghệ pin hữu cơ gốc nước là rất lớn. Nó không chỉ mang lại hiệu quả kinh tế lớn hơn, mà còn thân thiện với môi trường. Nhóm nghiên cứu hy vọng trong tương lai vật liệu quinone sẽ được chiết xuất trực tiếp từ CO2 (cacbon đi-ô-xit) và mở rộng kích thước pin thế hệ mới để dự án mang tính thực tiễn hơn.

Theo tinhte.vn