Tưởng tượng bạn đang cầm viên pin mà nó sống lâu hơn cả ông cố nội của bạn, rồi khi "đi đời" thì chỉ cần đổ ra vườn là xong, không lo ô nhiễm gì hết? Nghe như truyện cổ tích nhưng giờ nó đã thành sự thật rồi nha! 
Với công thức loại bỏ sạch trơn mấy thành phần độc hại, loại pin gốc nước (aqueous battery) xịn sò này hứa hẹn sẽ làm thay đổi hoàn toàn game về độ an toàn và tuổi thọ cho các hệ thống lưu trữ năng lượng siêu to khổng lồ đó các bạn ơi!
Từ Trung Quốc gửi tặng: Viên pin "bất tử" xuyên thế kỷ
Hội nhà khoa học bên Trung Quốc vừa mới làm nên chuyện với công thức "pin nước" không độc hại, với lời tuyên bố nghe muốn "té ngửa": tuổi thọ cao gấp 10 lần những viên pin đỉnh nhất hiện nay luôn!
Điểm đặc biệt là loại pin này đạt được vòng đời kỷ lục mà không hề "tụt form", đồng thời có thể vứt thẳng ra môi trường tự nhiên mà vẫn an toàn tuyệt đối, theo report mới nhất từ nhóm nghiên cứu này nè.
Để làm được màn ảo thuật này, các bác khoa học đã xài vật liệu polyme hữu cơ liên kết cộng hóa trị tổng hợp (COPs) - nghe khó hiểu nhỉ?
Giải thích cho dễ hiểu: đây là những phân tử hữu cơ siêu bền (như nitơ và carbon) được gắn kết chặt như hình với bóng trong một cấu trúc có nhiều lỗ mở, đóng vai trò làm cực dương cho các ion magie và canxi.
Thường thì những polyme hữu cơ kiểu này ít ai dùng vì chúng hay "chết yểu" trong môi trường pin nước lắm. Chúng nhanh chóng bị phá vỡ trong các chất điện phân gốc nước vốn thường có tính axit hoặc kiềm cực mạnh luôn á.
Nhưng mà chất điện phân lại quan trọng vô cùng để vận chuyển các ion giữa cực dương và cực âm, đó là lý do tại sao pin nước luôn là lựa chọn rẻ tiền và không lo cháy nổ so với pin truyền thống đó.
Công thức "tổ ong" và bí mật từ nước muối... làm đậu phụ nha mấy bồ!
Trong nghiên cứu được đăng ngày 18/2 trên tạp chí Nature Communications, nhóm chuyên gia đã tìm ra một hợp chất đặc biệt có cái tên dài ngoằng: hexaketone-tetraaminodibenzo-p-dioxin (đọc xong mệt luôn ).
Hợp chất này là sự kết hợp giữa carbonyl mật độ cao (cực đỉnh để thu hút các ion dương) với phân tử tetraaminodibenzo-p-dioxin cứng cáp, giúp giữ cho cấu trúc của hexaketone luôn ở dạng phẳng như một tổ ong bền chắc.
Hệ thống xài chất điện phân trung tính với độ pH bằng 7.0, giúp dẫn truyền các ion với hiệu suất đỉnh của chóp luôn.
Nhờ cấu trúc được tinh chỉnh tỉ mỉ từng li từng tí, chất điện phân này có thể hoạt động mà không hề ăn mòn vật liệu COP.
Các nhà nghiên cứu khẳng định loại polyme này có thể chịu được 120.000 chu kỳ sạc - gấp 10 lần tuổi thọ của pin Lithium-ion (Li-ion) tiêu chuẩn dùng cho lưu trữ điện lưới đó nha!
Theo data từ Energy Sustainability Directory, các hệ thống pin lưới điện thường hoàn thành trung bình 1,1 chu kỳ sạc/ngày vào năm 2024.
Với tốc độ này, viên pin nước mới có thể "sống dai" trong khoảng 300 năm trước khi cần thay thế, nghĩa là tồn tại đến tận thế kỷ 24 luôn á! Tưởng tượng con cháu của con cháu bạn vẫn đang xài viên pin này thì sao?
Còn choáng hơn nữa, nhóm nghiên cứu cho biết chất điện phân trong loại pin này an toàn đến mức có thể dùng làm... nước muối làm đậu phụ! Thật đấy nhé không phải đùa đâu!
Nó hoàn toàn không độc hại và cực kỳ dễ dàng để xử lý thẳng ra môi trường mà không sợ gì cả.
Ưu thế vượt trội của pin nước so với đám đông
Pin nước đặc biệt được ưa chuộng cho các hệ thống lưu trữ năng lượng quy mô lớn (lưới điện) nhờ đặc tính không cháy nổ và chi phí đầu tư ban đầu thấp hơn nhiều.
Tuy nhiên, chúng cũng có những điểm "trừ" nhất định:
Mật độ năng lượng thấp: Pin nước không lưu trữ được nhiều năng lượng như pin Li-ion hay pin Natri-ion (Na-ion) do các điện cực gốc nước giới hạn mức điện áp tối đa rồi.
Sự xuống cấp: Theo thời gian, độ pH "khó ở" của chất điện phân sẽ tạo ra khí hydro và oxy, gây ăn mòn các thành phần kim loại. Hiện tượng này (gọi là phân hủy điện phân) thậm chí có thể gây ra cháy nổ trong những trường hợp cực đoan đó.
Để khắc phục, người ta thường phải xây dựng những hệ thống pin nước với kích thước khổng lồ để bù đắp cho công suất thấp.
Rủi ro môi trường: Thông thường, dung dịch trong pin nước vẫn có tính độc hại nhất định, đòi hỏi quy trình xử lý nghiêm ngặt, làm tăng chi phí bảo trì và rủi ro nếu chẳng may xảy ra sự cố rò rỉ. Ối dồi ôi!
Tương lai xanh và bền vững đang đến rất gần rồi nè!
Trong một nghiên cứu năm 2023 trên tạp chí Nature, các nhà khoa học từng "diss" thẳng mặt chi phí cao, sự hao mòn và độc tính môi trường là những rào cản lớn của pin nước.
"Hao mòn" ở đây chính là sự sụt giảm dần dung lượng và hiệu suất theo thời gian, nỗi ám ảnh quen thuộc với bất kỳ ai dùng smartphone quá vài năm rồi đúng không? (Ai cũng từng trải qua cảm giác pin chai như dao cùn mà )
Bước đột phá mới nhất này ra đời nhằm giải quyết triệt để những thiếu sót đó luôn!
Với thành phần hóa học vừa không độc hại vừa đạt hiệu suất cao trong dài hạn, công nghệ này không chỉ kéo dài tuổi thọ pin mà còn xóa bỏ những rắc rối phức tạp trong việc xử lý rác thải pin sau này nữa.
Tuy nhiên, yếu tố then chốt quyết định thành bại nằm ở chỗ: liệu công nghệ này có khả năng mở rộng quy mô sản xuất, có đủ mật độ năng lượng để cạnh tranh sòng phẳng và duy trì được mức giá rẻ ở cấp độ công nghiệp hay không. Đây mới là câu hỏi hóc búa đây!
Bên cạnh đó, một công nghệ pin mới cũng cần chứng minh được khả năng vận hành ổn định trong điều kiện thực tế khắc nghiệt, thay vì chỉ hoạt động ngon lành trong môi trường phòng thí nghiệm lý tưởng thôi nhé.
Nếu giải quyết được những bài toán hóc búa này, loại pin mới mới thực sự có tiềm năng "đi đường dài" được.
Một khi biến những lý thuyết này thành hiện thực, viên pin "nước muối đậu phụ" này sẽ trở thành một công cụ vô giá cho việc điều tiết lưới điện năng lượng tái tạo cũng như thúc đẩy các dự án điện khí hóa tại những khu vực nông thôn xa xôi nữa đó!
Nguồn: Live Science, Interesting Engineering
Nguồn: kenh14.vn
Với công thức loại bỏ sạch trơn mấy thành phần độc hại, loại pin gốc nước (aqueous battery) xịn sò này hứa hẹn sẽ làm thay đổi hoàn toàn game về độ an toàn và tuổi thọ cho các hệ thống lưu trữ năng lượng siêu to khổng lồ đó các bạn ơi!
Từ Trung Quốc gửi tặng: Viên pin "bất tử" xuyên thế kỷ
Hội nhà khoa học bên Trung Quốc vừa mới làm nên chuyện với công thức "pin nước" không độc hại, với lời tuyên bố nghe muốn "té ngửa": tuổi thọ cao gấp 10 lần những viên pin đỉnh nhất hiện nay luôn!
Điểm đặc biệt là loại pin này đạt được vòng đời kỷ lục mà không hề "tụt form", đồng thời có thể vứt thẳng ra môi trường tự nhiên mà vẫn an toàn tuyệt đối, theo report mới nhất từ nhóm nghiên cứu này nè.
Để làm được màn ảo thuật này, các bác khoa học đã xài vật liệu polyme hữu cơ liên kết cộng hóa trị tổng hợp (COPs) - nghe khó hiểu nhỉ?
Giải thích cho dễ hiểu: đây là những phân tử hữu cơ siêu bền (như nitơ và carbon) được gắn kết chặt như hình với bóng trong một cấu trúc có nhiều lỗ mở, đóng vai trò làm cực dương cho các ion magie và canxi.
Thường thì những polyme hữu cơ kiểu này ít ai dùng vì chúng hay "chết yểu" trong môi trường pin nước lắm. Chúng nhanh chóng bị phá vỡ trong các chất điện phân gốc nước vốn thường có tính axit hoặc kiềm cực mạnh luôn á.
Nhưng mà chất điện phân lại quan trọng vô cùng để vận chuyển các ion giữa cực dương và cực âm, đó là lý do tại sao pin nước luôn là lựa chọn rẻ tiền và không lo cháy nổ so với pin truyền thống đó.
Công thức "tổ ong" và bí mật từ nước muối... làm đậu phụ nha mấy bồ!
Trong nghiên cứu được đăng ngày 18/2 trên tạp chí Nature Communications, nhóm chuyên gia đã tìm ra một hợp chất đặc biệt có cái tên dài ngoằng: hexaketone-tetraaminodibenzo-p-dioxin (đọc xong mệt luôn ).
Hợp chất này là sự kết hợp giữa carbonyl mật độ cao (cực đỉnh để thu hút các ion dương) với phân tử tetraaminodibenzo-p-dioxin cứng cáp, giúp giữ cho cấu trúc của hexaketone luôn ở dạng phẳng như một tổ ong bền chắc.
Hệ thống xài chất điện phân trung tính với độ pH bằng 7.0, giúp dẫn truyền các ion với hiệu suất đỉnh của chóp luôn.
Nhờ cấu trúc được tinh chỉnh tỉ mỉ từng li từng tí, chất điện phân này có thể hoạt động mà không hề ăn mòn vật liệu COP.
Các nhà nghiên cứu khẳng định loại polyme này có thể chịu được 120.000 chu kỳ sạc - gấp 10 lần tuổi thọ của pin Lithium-ion (Li-ion) tiêu chuẩn dùng cho lưu trữ điện lưới đó nha!
Theo data từ Energy Sustainability Directory, các hệ thống pin lưới điện thường hoàn thành trung bình 1,1 chu kỳ sạc/ngày vào năm 2024.
Với tốc độ này, viên pin nước mới có thể "sống dai" trong khoảng 300 năm trước khi cần thay thế, nghĩa là tồn tại đến tận thế kỷ 24 luôn á! Tưởng tượng con cháu của con cháu bạn vẫn đang xài viên pin này thì sao?
Còn choáng hơn nữa, nhóm nghiên cứu cho biết chất điện phân trong loại pin này an toàn đến mức có thể dùng làm... nước muối làm đậu phụ! Thật đấy nhé không phải đùa đâu!
Nó hoàn toàn không độc hại và cực kỳ dễ dàng để xử lý thẳng ra môi trường mà không sợ gì cả.
Ưu thế vượt trội của pin nước so với đám đông
Pin nước đặc biệt được ưa chuộng cho các hệ thống lưu trữ năng lượng quy mô lớn (lưới điện) nhờ đặc tính không cháy nổ và chi phí đầu tư ban đầu thấp hơn nhiều.
Tuy nhiên, chúng cũng có những điểm "trừ" nhất định:
Mật độ năng lượng thấp: Pin nước không lưu trữ được nhiều năng lượng như pin Li-ion hay pin Natri-ion (Na-ion) do các điện cực gốc nước giới hạn mức điện áp tối đa rồi.
Sự xuống cấp: Theo thời gian, độ pH "khó ở" của chất điện phân sẽ tạo ra khí hydro và oxy, gây ăn mòn các thành phần kim loại. Hiện tượng này (gọi là phân hủy điện phân) thậm chí có thể gây ra cháy nổ trong những trường hợp cực đoan đó.
Để khắc phục, người ta thường phải xây dựng những hệ thống pin nước với kích thước khổng lồ để bù đắp cho công suất thấp.
Rủi ro môi trường: Thông thường, dung dịch trong pin nước vẫn có tính độc hại nhất định, đòi hỏi quy trình xử lý nghiêm ngặt, làm tăng chi phí bảo trì và rủi ro nếu chẳng may xảy ra sự cố rò rỉ. Ối dồi ôi!
Tương lai xanh và bền vững đang đến rất gần rồi nè!
Trong một nghiên cứu năm 2023 trên tạp chí Nature, các nhà khoa học từng "diss" thẳng mặt chi phí cao, sự hao mòn và độc tính môi trường là những rào cản lớn của pin nước.
"Hao mòn" ở đây chính là sự sụt giảm dần dung lượng và hiệu suất theo thời gian, nỗi ám ảnh quen thuộc với bất kỳ ai dùng smartphone quá vài năm rồi đúng không? (Ai cũng từng trải qua cảm giác pin chai như dao cùn mà )
Bước đột phá mới nhất này ra đời nhằm giải quyết triệt để những thiếu sót đó luôn!
Với thành phần hóa học vừa không độc hại vừa đạt hiệu suất cao trong dài hạn, công nghệ này không chỉ kéo dài tuổi thọ pin mà còn xóa bỏ những rắc rối phức tạp trong việc xử lý rác thải pin sau này nữa.
Tuy nhiên, yếu tố then chốt quyết định thành bại nằm ở chỗ: liệu công nghệ này có khả năng mở rộng quy mô sản xuất, có đủ mật độ năng lượng để cạnh tranh sòng phẳng và duy trì được mức giá rẻ ở cấp độ công nghiệp hay không. Đây mới là câu hỏi hóc búa đây!
Bên cạnh đó, một công nghệ pin mới cũng cần chứng minh được khả năng vận hành ổn định trong điều kiện thực tế khắc nghiệt, thay vì chỉ hoạt động ngon lành trong môi trường phòng thí nghiệm lý tưởng thôi nhé.
Nếu giải quyết được những bài toán hóc búa này, loại pin mới mới thực sự có tiềm năng "đi đường dài" được.
Một khi biến những lý thuyết này thành hiện thực, viên pin "nước muối đậu phụ" này sẽ trở thành một công cụ vô giá cho việc điều tiết lưới điện năng lượng tái tạo cũng như thúc đẩy các dự án điện khí hóa tại những khu vực nông thôn xa xôi nữa đó!
Nguồn: Live Science, Interesting Engineering
Nguồn: kenh14.vn