Pin kẽm - không khí với tính năng cao

03:49' PM - Thứ ba, 23/01/2018

Mới đây, các nhà nghiên cứu tại Đại học Sydney (Úc) đã giải quyết được một thách thức lớn trong nhiều năm qua, đó là chế tạo thành công pin kẽm-không khí với tính năng cao để thay thế cho pin liti - ion truyền thống.

Pin kẽm - không khí là loại pin tạo ra năng lượng bằng kẽm kim loại và oxy không khí. Trong tự nhiên, kẽm kim loại rất phong phú nên pin chế tạo từ kim loại này sẽ rẻ hơn pin liti - ion. Hơn nữa, về lý thuyết pin kẽm - không khí có thể lưu trữ năng lượng nhiều gấp 5 lần pin liti - ion. Ngoài ra, pin kẽm - không khí còn an toàn hơn và thân thiện với môi trường hơn pin liti - ion. Hiện tại, pin kẽm - không khí đã được sử dụng trong máy trợ thính, một số loại máy quay phim và các thiết bị tín hiệu đường sắt.

Tuy nhiên, sạc lại pin kẽm - không khí là việc khó khăn vì nó dễ bị chai. Trong thời gian qua, nhiều nhà nghiên cứu đã cố gắng tìm kiếm những chất xúc tác có thể khử và tạo ra oxy trong quá trình phóng điện và sạc pin kẽm - không khí. Nay các nhà khoa học úc nói trên đã giới thiệu một phương pháp mới gồm 3 giai đoạn để giải quyết vấn đề này.

Oxit kim loại của những nguyên tố có trữ lượng dồi dào trên Trái Đất như sắt, coban và niken là các chất xúc tác đầy triển vọng để khắc phục sự phát triển chậm của oxy và phản ứng khử oxy trong nhiều thiết bị điện hóa chuyển đổi năng lượng. Tuy nhiên, việc kiểm soát hoạt tính xúc tác của chúng một cách chính xác là điều rất khó.

Theo Yuan Chen - tác giả của công trình nghiên cứu, hiện làm việc tại Khoa kỹ thuật và Công nghệ Thông tin tại Đại học Sydney, pin sạc kẽm -không khí trước đây thường sử dụng các chất xúc tác đắt tiền như platin và oxit iriđi. Nay phương pháp mới của họ có thể tạo ra các chất xúc tác rẻ tiền và thích hợp để chế tạo pin kẽm không khí sạc lại.

Phương pháp tổng hợp 3 giai đoạn này tạo ra một nhóm các vật liệu lai bao gồm các hạt nano oxit lưỡng kim vô định hình gắn trên graphen oxit đã khử và được kích tạp bằng nitơ. Phương pháp mới tạo ra một nhóm các chất xúc tác mới có hiệu năng cao với giá thành thấp. Các chất xúc tác mới được sản xuất bằng cách kiểm soát đồng thời thành phần, kích cỡ và độ kết tinh của các hạt nano oxit.

Nhóm nghiên cứu cho biết các thử nghiệm pin kẽm - không khí với chất xúc tác mới cho kết quả rất tốt, hiệu suất của pin chỉ giảm dưới 10% sau 120 giờ hoạt động với 60 chu kỳ nạp - phóng điện.

Phạm Huệ

Theo Chemistry & Industry, 9/2017

Sponsor links (Provided by VIEPortal.net - The web cloud services for enterprises)
Thiết kế web, Thiết kế website, Thiết kế website công ty, Dịch vụ thiết kế website, Dịch vụ thiết kế web tối ưu, Giải pháp portal cổng thông tin, Xây dựng website doanh nghiệp, Dịch vụ web bán hàng trực tuyến, Giải pháp thương mại điện tử, Phần mềm dịch vụ web, Phần mềm quản trị tác nghiệp nội bộ công ty,