Công nghệ pin đột phá: Vượt qua giới hạn của pin lithium - ion

Ảnh minh họa

Nhóm nghiên cứu đã chế tạo pin proton sử dụng vật liệu hữu cơ mang tên tetraamino-benzoquinone (TABQ), giúp proton di chuyển nhanh chóng và tối ưu hiệu quả lưu trữ năng lượng. Giáo sư Chuan Zhao từ UNSW cho biết: "Chúng tôi đã phát triển một vật liệu phân tử nhỏ với dung lượng lớn để lưu trữ proton". Pin proton không chỉ lưu trữ năng lượng nhanh mà còn: Hoạt động hiệu quả ở nhiệt độ thấp dưới 0°C. Tuổi thọ sạc/xả cao, lên tới 3.500 chu kỳ. Duy trì hiệu suất cao trong điều kiện lạnh giá.

Kết hợp với cực âm tetrachlorobenzoquinone (TCBQ), loại pin này hoàn toàn hữu cơ, thân thiện với môi trường và đặc biệt phù hợp cho ứng dụng lưu trữ năng lượng tái tạo.

Pin lithium-ion hiện đang thống trị các thiết bị điện tử và xe điện nhưng gặp nhiều hạn chế: Phụ thuộc vào tài nguyên lithium – nguồn tài nguyên hữu hạn, không phân bố đồng đều trên Trái Đất. Khó sạc nhanh và hiệu suất thấp trong điều kiện lạnh. Trong khi đó, pin proton sử dụng nguồn proton dồi dào và thân thiện với môi trường. Theo nhà nghiên cứu Sicheng Wu từ UNSW: "Pin proton không chỉ dễ tiếp cận mà còn có khả năng khuếch tán nhanh và mật độ năng lượng cao hơn".

Pin proton được xem là giải pháp lý tưởng cho: Lưu trữ năng lượng quy mô lớn trên lưới điện, hỗ trợ tích hợp năng lượng tái tạo. Xe điện, với hiệu suất cao và khả năng hoạt động tốt trong điều kiện khắc nghiệt.

Nhóm nghiên cứu đang tập trung cải tiến vật liệu hữu cơ để tăng điện áp và mở rộng ứng dụng. Giáo sư Zhao cũng nhấn mạnh khả năng của công nghệ này trong lĩnh vực lưu trữ hydro, giúp giải quyết thách thức về vận chuyển và sử dụng năng lượng hydro – một nguồn năng lượng sạch và bền vững.

Pin proton mang lại bước đột phá không chỉ cho lưu trữ năng lượng mà còn thúc đẩy phát triển bền vững toàn cầu. Với tiềm năng lớn trong nhiều lĩnh vực, từ năng lượng tái tạo đến xe điện, đây sẽ là giải pháp thay thế vượt trội cho pin lithium-ion, mở ra một kỷ nguyên mới cho ngành năng lượng.