Theo Scitech Daily, các nhà nghiên cứu tại Đại học Córdoba, Tây Ban Nha, đã phát hiện ra rằng vitamin B12, một chất dinh dưỡng thiết yếu cho sức khỏe con người, có thể đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển pin kẽm-không khí có khả năng sạc lại. Trong các thử nghiệm, loại pin này đã hoàn thành tới 250 chu kỳ sạc và xả, từ đó mở ra triển vọng mới cho công nghệ lưu trữ năng lượng.
Các nhà nghiên cứu Manuel Cano Luna và Antonio Jesús Fernández Romero, thành viên nhóm nghiên cứu đã phát triển loại pin sạc hoạt động bằng vitamin B12
ẢNH: Đại học Córdoba
Pin kẽm-không khí hoạt động dựa trên các phản ứng hóa học giữa kẽm và oxy từ không khí, giúp chúng nhẹ hơn và có mật độ năng lượng cao hơn so với các loại pin truyền thống. Những ưu điểm này giúp chúng trở thành lựa chọn lý tưởng cho các thiết bị nhỏ như máy trợ thính.
Một điều đáng chú ý trong công nghệ pin mới đến từ nguyên liệu chính: kẽm. Đây là vật liệu không chỉ dồi dào mà còn có thể tái chế, đồng thời chất điện phân gốc nước mà chúng sử dụng cũng an toàn hơn so với pin lithium-ion.
Tuy nhiên, việc chế tạo pin kẽm-không khí có khả năng sạc lại gặp nhiều thách thức, đặc biệt là cần một chất xúc tác để hỗ trợ các phản ứng hóa học. Với cấu trúc phân tử chứa coban (III), vitamin B12 đã được chứng minh là một chất xúc tác hiệu quả. Theo nhà nghiên cứu Antonio Jesús Fernández Romero, vitamin B12 có khả năng xúc tác quá trình khử oxy thành nước trong khi phóng điện và thúc đẩy sản xuất oxy trong quá trình sạc lại.
Thách thức đối với pin dựa trên vitamin B12
Một trong những thách thức lớn đối với các nhà nghiên cứu là làm thế nào để giữ vitamin B12 bên trong pin, do nó dễ hòa tan trong nước. Để giải quyết vấn đề, nhóm nghiên cứu đã gắn vitamin B12 vào các ống nano carbon, cho phép vitamin hoạt động hiệu quả trong các phản ứng hóa học mà không bị hòa tan.
Theo các nhà nghiên cứu, đây là nguyên mẫu pin thứ ba mà họ sử dụng phân tử sinh học làm chất xúc tác. Các phân tử sinh học trước đó được nhóm thử nghiệm gồm hemoglobin và catalase.
Những phát hiện này cho thấy các phân tử tự nhiên có thể góp phần tạo ra các hệ thống lưu trữ năng lượng bền vững và tiết kiệm chi phí hơn. Nếu được phát triển hơn nữa, pin kẽm-không khí có khả năng sạc lại có thể giúp lưu trữ điện năng dư thừa từ các nguồn năng lượng tái tạo, từ đó góp phần vào quá trình chuyển đổi sang năng lượng sạch hơn.
Bình luận (0)