Tháng 09, 2019
Thứ hai
Chủ Nhật, ngày 15/03/2020 10:50 AM (GMT+7)

Các nhà nghiên cứu tạo ra pin hữu cơ thân thiện với môi trường

Pin hữu cơ ngoài đạt hiệu suất và độ ổn định cao, còn thân thiện với môi trường thay vì các loại pin truyền thống như hiện nay.

Các nhà nghiên cứu ở Đại học York (Anh Quốc) vừa tìm ra một phương pháp giúp pin chạy bằng lithium thân thiện hơn với môi trường mà vẫn giữ được hiệu suất, độ ổn định và khả năng lưu trữ.

Các nhà nghiên cứu tạo ra pin hữu cơ thân thiện với môi trường - 1

Giáo sư Thomas Baumgartner, nghiên cứu tại Đại học York (Anh Quốc), cùng nhóm của mình đang tạo ra pin hữu cơ thân thiện với môi trường. Ảnh: York University.

Pin lithium-ion truyền thống sử dụng các kim loại nặng và độc hại có thể ảnh hưởng đến môi trường khi chúng đã qua sử dụng và khó để xử lý an toàn. Bên cạnh đó, nguồn cung và trữ lượng coban vốn được sử dụng trong các điện cực của pin và lithium đang dần cạn kiệt.

Một trong những biện pháp thay thế là sử dụng vật liệu hữu cơ. Ý tưởng này khiến các nhà khoa học như giáo sư Thomas Baumgartner và nhóm của ông bắt tay ngay vào việc phát triển và thử nghiệm các hợp chất mới để tìm ra thứ phù hợp thay thế cho các kim loại hiếm đang được sử dụng.

Các nhà nghiên cứu tạo ra pin hữu cơ thân thiện với môi trường - 2

So sánh hiệu suất giữa pin vô cơ truyền thống và pin hữu cơ mới của ĐH York.

“Vật liệu điện cực hữu cơ sẽ là vật liệu cực kỳ hứa hẹn cho một loại pin ổn định với khả năng lưu trữ năng lượng cao,” giáo sư Baumgartner cho biết. Nhóm của ông đã tạo ra một phân tử hữu cơ mới dựa trên cấu trúc carbon, có thể thay thế coban đang được sử dụng trong pin lithium-ion. Đây là một bước tiến đột phát, vật liệu mới này sẽ giải quyết các thiếu sót của vật liệu vô cơ trong khi vẫn giữ được hiệu suất cao.

“Các điện cực bằng vật liệu hữu cơ giúp việc sản xuất pin sẽ dễ dàng được thực hiện với quy mô lớn hơn, từ đó việc tái chế và xử lý pin sau khi sử dụng cũng dễ dàng và thân thiện với môi trường hơn. Mục tiêu của chúng tôi là tạo ra một loại pin bền vững, ổn định và có chất lượng tương đương hoặc thậm chí tốt hơn pin truyền thống.

Các nhà nghiên cứu tạo ra pin hữu cơ thân thiện với môi trường - 3

Pin hữu cơ của ĐH York hứa hẹn về một tương lai tốt hơn cho pin sạc, cả về hiệu năng lẫn sự thân thiện với môi trường.

Với phân tử hữu cơ đặc biệt này, thành phần điện động của nó sẽ rất phù hợp với pin vì nó có thể lưu trữ điện tích tốt và có độ ổn định lâu dài. Chúng tôi đã tối ưu hóa thành phần điện động này và đặt nó vào pin. Nó có điện áp rất tốt, lên tới 3,5V và cũng là mức điện áp hoạt động bình thường của các loại pin hiện nay”, ông cho biết thêm.

Thomas Baumgartner cùng với các nhà nghiên cứu, tiến sĩ Colin Brides và Monika Stolar, cũng đã chứng minh được rằng vật liệu này hoạt động ổn định lâu dài với khả năng sạc và xả 500 chu kỳ. Một trong những nhược điểm vốn có của điện cực vô cơ là chúng tạo ra nhiệt khi sạc, giờ đã được giải quyết trên phân tử hữu cơ mới này.

Trong tương lai gần, các bước tiếp theo mà Baumgartner và nhóm của ông sẽ thực hiện, đó là cải thiện loại pin này hơn nữa để đạt được chất lượng thậm chí còn tốt hơn pin vô cơ truyền thống. Nhóm của ông hiện đang phát triển các thế hệ pin tiếp theo, hứa hẹn về việc tăng công suất nhiều hơn so với hiện tại.

Anh Kỳ (Theo Techxplore)

Tin đọc nhiều

Siêu hố đen đang lớn rất nhanh, khoa học bó tay Dù đã biết các siêu hố đen nặng hơn Mặt Trời hàng tỷ lần và...
Tìm ra điểm yếu của virus corona Bằng cách nghiên cứu kháng thể của bệnh nhân khỏi bệnh SARS,...
Du hành xuyên thời gian là có thật và đã có người trải nghiệm điều đó? Không phải chỉ mới đây mà ngay từ rất nhiều thập niên xa...
Điều gì xảy ra nếu Trái Đất không còn bầu khí quyển? Khi mất đi bầu khí quyển, Trái Đất cũng không còn không khí,...