Nhật Bản phát triển pin oxy hóa khử không sử dụng kim loại quý

Theo phóng viên TTXVN tại Tokyo, một nhóm nghiên cứu của Trường Đại học Công nghiệp Aichi Nhật Bản đã phát triển thành công loại pin dòng oxy hóa khử không sử dụng kim loại quý.

Đây được xem như giải pháp mới cho việc lưu trữ điện trong bối cảnh nhu cầu pin lưu trữ điện tạo ra từ năng lượng tái tạo ngày càng gia tăng.

Theo các nhà nghiên cứu, loại pin mới này có thể duy trì hơn 80% công suất ngay cả sau khi được sạc và xả hơn 10.000 lần.

Pin dòng oxy hóa khử là loại pin lưu trữ sạc và xả thông qua phản ứng oxy hóa khử của các vật liệu hoạt động hòa tan trong chất lỏng.

Ưu điểm của loại pin này là có tuổi thọ cao (hơn 20 năm); hoạt động ở nhiệt độ phòng và không sử dụng vật liệu dễ cháy nên có độ an toàn cao. Pin có kích thước lớn nên thường được sử dụng làm pin lưu trữ năng lượng tái tạo.

Sumitomo Electric của Nhật Bản là công ty đầu tiên trên thế giới thương mại hóa thành công loại pin này vào năm 2001 và hiện nay nhiều quốc gia khác cũng đang xúc tiến phát triển loại pin này.

Tuy nhiên, hầu hết các loại pin oxy hóa khử hiện nay đều chứa vanadi, một kim loại quý làm vật liệu hoạt tính. Vanadi cũng thường được sử dụng trong ngành thép và hợp kim.

Theo thống kê, sản lượng vanadi toàn cầu năm 2021 là 110.000 tấn, trong đó Trung Quốc và Nga chiếm 84%. Trong bối cảnh hiện nay, các nhà sản xuất đang tập trung vào việc tìm loại vật liệu thay thế vanadi do lo ngại rủi ro về địa chính trị, chuỗi cung ứng và giá cả.

Loại pin mới được Đại học Công nghiệp Aichi phát triển sử dụng các hợp chất hữu cơ hòa tan trong nước thay vì kim loại làm vật liệu hoạt động. Do đặc tính của các hợp chất hữu cơ này nên loại pin mới có tiềm năng mang lại công suất cao hơn pin sử dụng vanadi. Trong tương lai, các nhà nghiên cứu sẽ tiếp tục cải thiện hơn nữa hiệu suất của pin bằng cách tối ưu hóa vật liệu điện cực.

Hiện nay, do lượng điện tạo ra từ năng lượng tái tạo biến động rất lớn tùy theo mùa và thời tiết nên cần kết hợp với pin lưu trữ cố định để đảm bảo nguồn điện ổn định.

Theo dự báo của Công ty nghiên cứu thị trường Fuji Keizai, thị trường hệ thống lưu trữ năng lượng tái tạo sẽ đạt 8.074,1 tỷ yen (khoảng 57 tỷ USD) vào năm 2040, gấp 3,5 lần so với năm ngoái.

Nhóm nghiên cứu của Đại học Công nghiệp Aichi cho biết sẽ hợp tác với các công ty để hướng tới ứng dụng thực tế và thương mại hóa sớm loại pin mới này./.

(TTXVN/Vietnam+)