Pin sắt rẻ hơn lithium tới 80 lần, sử dụng tới 16 năm

Pin lithium hiện được sử dụng rộng rãi, nhưng chi phí cao, vấn đề chuỗi cung ứng và nguy cơ cháy nổ khiến chúng không phải là lựa chọn lý tưởng cho lưu trữ năng lượng quy mô lớn. Mới đây, các nhà nghiên cứu tại Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc đã công bố một bước tiến quan trọng trong việc phát triển pin dòng chảy hoàn toàn bằng sắt, hay còn gọi pin sắt, được chế tạo từ các vật liệu rẻ tiền và dồi dào, cùng với chất điện phân gốc nước không gây nguy hiểm.

ẢNH: TECHSPOT

Theo bài báo đăng trên tạp chí Advanced Energy Materials, loại pin này có khả năng hoạt động hơn 6.000 chu kỳ sạc-xả mà không bị suy giảm dung lượng đáng kể, tương đương khoảng 16 năm sử dụng hằng ngày. Mặc dù sắt có giá thành thấp hơn gần 80 lần so với lithium ở dạng thô, chi phí cho hệ thống lưu trữ năng lượng bằng dòng chảy sắt không rẻ hơn 80 lần so với hệ thống lithium do các yếu tố như bể chứa, màng lọc, máy bơm và thiết bị điện tử.

Đâu là thị trường hứa hẹn của pin sắt 

Khác với các pin trong máy tính xách tay hay xe điện, pin dòng chảy sử dụng chất điện phân dạng lỏng được chứa trong các bể bên ngoài và được bơm qua các cell pin. Vì vậy, công nghệ này phù hợp hơn cho các trang trại lưu trữ năng lượng mặt trời và gió.

Mặc dù pin sắt đã được nghiên cứu trong nhiều năm, chúng gặp phải các vấn đề như suy giảm hiệu suất và khả năng đảo ngược kém. Để khắc phục, nhóm nghiên cứu đã thiết kế lại chất điện phân ở cấp độ phân tử, tạo ra hợp chất giúp bảo vệ trung tâm sắt và giảm thiểu sự tấn công của hydroxit. Việc sử dụng chất điện phân gốc nước cũng giúp loại bỏ nguy cơ cháy nổ do không sử dụng dung môi hữu cơ dễ cháy.

Trong khi kết quả thí nghiệm rất hứa hẹn, chúng chưa chắc đã áp dụng tốt cho các hệ thống thương mại và hiện chưa có dự án thí điểm hay lộ trình sản xuất nào được công bố. Mặc dù vậy, nếu công nghệ này có thể được mở rộng quy mô, sắt giá rẻ có thể trở thành một giải pháp tiềm năng cho việc lưu trữ năng lượng tái tạo khi mặt trời không chiếu sáng và gió nhẹ.