Thứ Bảy, 06/6/2020 Cấu trúc Cổng Đăng nhập
Tin hoạt động SởTin trong tỉnhTin trong nướcTin thế giớiTin tổng hợpSở hữu trí tuệHoạt động KH&CN cơ sởPhổ biến pháp luậtPhòng, chống dịch bệnh COVID-19
TIN TỨC - SỰ KIỆN: Tin thế giới
Cập nhật: Thứ Hai, ngày 11/11/2019

Thiết kế pin mới lưu trữ tốt hơn cho lưới năng lượng tái tạo
Các nhà khoa học mới đây đã tìm ra giải pháp lưu trữ năng lượng tái tạo ngay cả khi mặt trời không chiếu sáng hoặc gió không thổi.
Một mẫu AquaPIM.

Trước đó, các nhà khoa học đã đưa ra giải pháp là các khối pin khổng lồ cho lưới điện, để lưu trữ điện trong các thùng chứa chất điện phân lỏng. Nhưng cho đến nay vẫn chưa tìm thấy loại pin hiệu quả về chi phí, lại có thể cung cấp năng lượng đáng tin cậy cho hàng nghìn ngôi nhà trong suốt vòng đời từ 10 đến 20 năm.

Giờ đây, một công nghệ màng pin được phát triển bởi các nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Berkeley (Phòng thí nghiệm Berkeley) của Bộ Năng lượng Mỹ có thể đưa ra một giải pháp cho vấn đề này.

Theo báo cáo trên tạp chí Joule, các nhà nghiên cứu đã phát triển một màng pin linh hoạt nhưng giá cả phải chăng từ một loại polymer được gọi là AquaPIMs. Loại polymer này làm cho pin điện lưới sử dụng được lâu dài và với chi phí thấp lại có thể chỉ dựa trên các vật liệu có sẵn như kẽm, sắt và nước.

Nhóm nghiên cứu cũng đã phát triển một mô hình đơn giản cho thấy các màng pin khác nhau ảnh hưởng đến tuổi thọ của pin như thế nào, dự kiến ​​sẽ gia tăng việc nghiên cứu và phát triển giai đoạn đầu cho các công nghệ pin lưu lượng, đặc biệt là trong việc tìm kiếm màng phù hợp cho các hóa chất pin khác nhau.

Ông Brett Helms, nhà nghiên cứu chính của Trung tâm nghiên cứu lưu trữ năng lượng (JCESR) và là nhà khoa học thuộc Phòng thí nghiệm Berkeley, người đứng đầu nghiên cứu cho biết: "Công nghệ màng AquaPIM có thể nhanh chóng tiếp cận thị trường dành cho các pin lưu lượng sử dụng các hóa chất gốc nước với chi phí thấp. Bằng cách sử dụng công nghệ của chúng tôi và các mô hình thực nghiệm đi kèm về hiệu suất và tuổi thọ của pin, các nhà nghiên cứu khác có thể nhanh chóng đánh giá mức độ sẵn sàng của từng bộ phận để đưa vào pin, từ màng ngăn đến vật liệu lưu trữ-nạp. Điều này sẽ tiết kiệm thời gian và tài nguyên cho các nhà nghiên cứu và nhà phát triển sản phẩm."

Theo ông Helms, màng polymer flo hóa khá đắt tiền, chúng có thể chiếm từ 15% đến 20% giá thành của pin, khiến giá thành tiêu thụ lên đến 300 USD/kWh. Miranda Baran, một nghiên cứu sinh sau đại học trong nhóm nghiên cứu của ông Helms cho biết, một cách để giảm chi phí pin là loại bỏ hoàn toàn màng polymer flo hóa và đưa ra một giải pháp thay thế bằng một loại rẻ hơn nhưng hiệu quả cao như AquaPIMs.

Các nhà khoa học của Phòng thí nghiệm Berkeley đã phát triển một màng pin dòng chảy giá cả phải chăng cho lưới điện từ một loại polymer mới có tên là AquaPIM.

Thông qua những thí nghiệm ban đầu, các nhà nghiên cứu đã biết rằng các màng được biến đổi bằng một hóa chất kỳ lạ gọi là "amidoxime" cho phép các ion nhanh chóng di chuyển giữa cực dương và cực âm.

Sau đó, trong khi đánh giá hiệu suất và khả năng tương thích của màng AquaPIM với các hóa chất pin lưới khác nhau, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng màng AquaPIM làm cho các pin kiềm ổn định đáng kể.

Ngoài ra, họ phát hiện ra rằng các nguyên mẫu AquaPIM vẫn giữ được tính toàn vẹn của các vật liệu lưu trữ-nạp trong cực âm cũng như ở cực dương. Khi các nhà nghiên cứu mô tả các màng tại cơ sở nghiên cứu Advanced Light Source (ALS) của Berkeley Lab, các nhà nghiên cứu nhận thấy rằng các đặc điểm này là phổ biến trên các biến thể của AquaPIM.

Cô Baran và các cộng tác viên sau đó đã kiểm tra xem màng AquaPIM sẽ hoạt động như thế nào với chất điện phân kiềm nước. Trong thí nghiệm này, họ phát hiện ra rằng trong điều kiện kiềm hóa, amidoxit đã kết hợp polymer ổn định, một kết quả đáng ngạc nhiên khi xem xét rằng các vật liệu hữu cơ thường không ổn định ở pH cao.

Sự ổn định như vậy đã ngăn lỗ của màng AquaPIM xẹp lại, do đó cho phép chúng duy trì được tính dẫn điện mà không bị mất hiệu suất theo thời gian, trong khi các lỗ của màng fluoro-polymer thương mại bị xẹp lại như dự đoán, gây bất lợi cho tính chất truyền dẫn ion của nó, ông Helms giải thích.

Sơ đồ của một pin lưu lượng với màng AquaPIM chọn lọc ion (màu be). Các nhà khoa học của Phòng thí nghiệm Berkeley đã phát hiện ra rằng một mô hình như vậy có thể dự đoán tuổi thọ và hiệu quả của pin lưu lượng cho lưới điện mà không phải chế tạo toàn bộ thiết bị.

Trong khi đánh giá hiệu suất và khả năng tương thích của màng AquaPIM với các hóa chất pin lưới khác nhau, các nhà nghiên cứu đã phát triển một mô hình gắn hiệu suất của pin với hiệu suất của các màng khác nhau. Mô hình này có thể dự đoán tuổi thọ và hiệu quả của pin chảy mà không phải chế tạo toàn bộ thiết bị. Họ cũng chỉ ra rằng các mô hình tương tự có thể được áp dụng cho các hóa chất pin khác và màng của chúng.

"Thông thường, bạn sẽ phải chờ hàng tuần nếu không phải vài tháng để biết pin sẽ tồn tại bao lâu sau khi lắp ráp toàn bộ tế pin. Bằng cách sử dụng màng chắn đơn giản và nhanh chóng, bạn có thể cắt giảm xuống còn vài giờ hoặc vài ngày," ông Helms nói.

Các nhà nghiên cứu lên kế hoạch tiếp theo để áp dụng màng AquaPIM trên phạm vi rộng hơn của các hóa chất pin lưu lượng có nước, từ kim loại và các chất vô cơ đến chất hữu cơ và polyme. Họ cũng dự đoán rằng các màng này tương thích với các loại pin kẽm kiềm khác, bao gồm cả pin sử dụng oxy, oxit mangan hoặc khung kim loại hữu cơ làm cực âm.

https://nhandan.com.vn
Tin, bài cùng lĩnh vực
Các nhà nghiên cứu xác định cơ chế biến da trở thành một hàng rào bảo vệ (05/6/2020)
Thiết kế các hạt nano kích thích hệ thống miễn dịch giúp nó tấn công các khối u (05/6/2020)
Protein có nguồn gốc từ nấm tăng cường cơ bắp tốt hơn protein sữa (03/6/2020)
Nga cấp phép loại thuốc đầu tiên chữa COVID-19 (03/6/2020)
Theo dõi nước thải có thể dự báo điểm nóng Covid-19 trước một tuần (01/6/2020)
Tích hợp năng lượng gió, sóng, mặt trời trong trạm phát điện nổi trên biển (01/6/2020)
Sử dụng nấm men để tái tạo SARS-CoV-2: Thay đổi cách tiếp cận trong phân lập virus (29/5/2020)
Chế tạo thành công mắt nhân tạo như mắt thật (26/5/2020)
Ánh sáng màu tím kích hoạt một cách có chọn lọc cơ chế tác dụng của thuốc trong các nhóm tế bào nhỏ (26/5/2020)
Thử nghiệm vaccine phòng COVID-19 trên hơn 10.000 người (26/5/2020)
Thiết kế vắc-xin từ protein nhân tạo (26/5/2020)
Lần đầu tiên thử nghiệm thành công tế bào gốc phôi điều trị bệnh gan (25/5/2020)
Rút ngắn quá trình phát triển các vật liệu bền hơn nhờ học máy (25/5/2020)
Hai ca bệnh tim đầu tiên được điều trị bằng tế bào gốc vạn năng (25/5/2020)
AI chưa đủ chính xác và ổn định trong tái tạo hình ảnh y khoa (22/5/2020)
Lần đầu tiên thử nghiệm thành công tế bào gốc phôi điều trị bệnh gan (22/5/2020)
Các nhà khoa học phát triển kỹ thuật điều trị thần kinh siêu âm không xâm lấn (21/5/2020)
Thuốc tiêm phòng ngừa HIV dài hạn (21/5/2020)
Tìm ra kháng thể ngăn chặn được nguy cơ nhiễm COVID-19 (21/5/2020)
Mỹ thử nghiệm thuốc ngừa HIV cho kết quả tích cực (20/5/2020)
Đột phá giúp khôi phục thị lực cho người mù (19/5/2020)
Vaccine chống Covid-19 thử nghiệm trên người cho kết quả khả quan (19/5/2020)
Các nhà khoa học Israel phát triển phương pháp chụp ảnh 3D các quá trình di chuyển của các tế bào sống (19/5/2020)
Mỹ phát triển lõi lò phản ứng làm bằng công nghệ in 3D (15/5/2020)
Israel thử nghiệm thành công thuốc điều trị bệnh COVID-19 (15/5/2020)
Biến chất thải nhựa bọt thành vật liệu giá trị cao (15/5/2020)
Tấm năng lượng mặt trời tự "đổ mồ hôi" để làm mát (15/5/2020)
Kỹ thuật siêu âm có thể điều trị bệnh Alzheimer (13/5/2020)
Mỹ thử nghiệm vaccine COVID-19 trên 600 người (13/5/2020)
Trích xuất chitin từ vỏ giáp xác nhờ trái cây thải loại (13/5/2020)
Mô đun tách nước: nguồn năng lượng vĩnh cửu (13/5/2020)
Nghiên cứu tiết lộ chiến lược một bước cho tái chế nhiên liệu hạt nhân đã sử dụng (13/5/2020)
Sản xuất ethylene hiệu quả, thân thiện với môi trường nhờ chất xúc tác mới (13/5/2020)
Vòng tay giám sát mức phơi nhiễm với bụi và Covid-19 (11/5/2020)
Các nhà nghiên cứu tìm ra cách mới để phát hiện tin tức giả (11/5/2020)
Đột phá: Các nhà khoa học phát minh ra loại gel có thể hàn gắn mọi vết thương trên cơ thể và trong cả nội tạng (11/5/2020)
Nhật Bản sản xuất thành công kháng thể nhân tạo chống SARS-CoV-2 (11/5/2020)
Lọc nước bằng máy tạo hơi nước hữu cơ giá rẻ (27/4/2020)
Công bố bản đồ địa chất mặt trăng hoàn chỉnh nhất (27/4/2020)
Hình ảnh 3D chi tiết chưa từng có của tế bào sống (22/4/2020)
Khử trùng tay bằng năng lượng mặt trời giành chiến thắng Global Hack (22/4/2020)
Cảm biến sinh học phát hiện nCoV dưới một phút (22/4/2020)
Pin proton hữu cơ mới tích trữ năng lượng bền vững (21/4/2020)
Tìm ra vật liệu khẩu trang từ bã mía chặn được virus SARS-CoV-2 (21/4/2020)
Các lợi ích xử lý dữ liệu quang học từ công nghệ di động mới (21/4/2020)
Xét nghiệm nước bọt đầu tiên chẩn đoán COVID-19 (21/4/2020)
Phương pháp tinh chỉnh các vật liệu oxit phức hợp mới (21/4/2020)
Công nghệ máy bay không người lái mới phát hiện người có triệu chứng mắc Covid-19 (21/4/2020)
Thiết bị cách ly giúp ngăn lây nhiễm khi điều trị COVID-19 (21/4/2020)
Xét nghiệm mới phát hiện chính xác virus SARS-CoV-2 trong vài phút (17/4/2020)
Tải ứng dụng Khai báo y tế toàn dân NCOV
Ứng dụng trên IOS
Ứng dụng trên Android
Quyết định số 726/QĐ-UBND về việc Quyết định v/v phê duyệt danh mục nhiệm vụ khoa học và công nghệ cấp tỉnh (Lần 1, năm 2020)

Quyết định số 3110/QĐ-UBND về việc Quyết định v/v Phê duyệt đề tài: Nghiên cứu xây dựng mô hình ứng dụng tiến bộ khoa học công nghệ trong nuôi cá chình lồng tại Quảng Trị

Quyết định số 214/QĐ-SKHCN về việc Quyết định phê duyệt danh mục nhiệm vụ thường xuyên theo chức năng của Trung tâm Nghiên cứu, ứng dụng và Thông tin KH_CN thực hiện năm 2020

Quyết định số 2625/QĐ-UBND về việc Quyết định v/v phê duyệt đề tài: "Đánh giá nhu cầu thị trường lao động và đề xuất các giải pháp về đào tạo nhằm phát triển nguồn nhân lực tỉnh Quảng Trị giai đoạn 2019 - 2025 và tầm nhìn đến năm 2030"

Quyết định số 221/QĐ-SKHCN về việc Quyết định về việc thành lập Đoàn thẩm tra về An toàn và kiểm soát bức xạ

Quyết định số 222/QĐ-SKHCN về việc Quyết định về việc thành lập Đoàn thẩm tra về An toàn và kiểm soát bức xạ tại cơ sở phòng khám Đa khoa Tâm An

Báo cáo số 94/BC-SKHCN về việc Báo cáo kết quả 5 năm thực hiện Nghị quyết Đại hội Đảng bộ tỉnh lần thứ XVI trong lĩnh vực Khoa học và Công nghệ

Kế hoạch số 31/KH-SKHCN về việc Kế hoạch Thực hiện Chỉ thị số 10/CT-TTg ngày 22/4/2019 của Thủ tướng Chính phủ về việc tăng cường xử lý, ngăn chặn có hiệu quả tình trạng nhũng nhiễu, gây phiền hà cho người dân, doanh nghiệp trong giải quyết công việc

Quyết định số 272/QĐ-SKHCN về việc Quyết định Ban hành Quy trình triển khai thực hiện Chính sách hỗ trợ ứng dụng, nhân rộng các kết quả khoa học và công nghệ trên địa bàn tỉnh Quảng Trị giai đoạn 2017 - 2025

Quyết định số 27/QĐ-SKHCN về việc Về việc ban hành Quy định chức năng, nhiệm vụ, quyền hạn và cơ cấu tổ chức của Trung tâm Nghiên cứu, Ứng dụng và Thông tin KH&CN Quảng Trị

Thông báo về việc tổ chức cuộc thi "Khởi nghiệp đổi mới sáng tạo" tỉnh Quảng Trị năm 2020

Báo cáo kiểm tra về tiêu chuẩn, đo lường, chất lượng và nhãn hàng hóa trước, trong và sau Tết Nguyên đán Canh Tý năm 2020

Báo cáo tình hình giám sát, đánh giá tổng thể đầu tư năm 2019

Thông báo đề xuất tham gia Chính sách hỗ trợ ứng dụng, nhân rộng các kết quả KH_CN thực hiện năm 2020

Quyết định về việc giao dự toán thu, chi ngân sách Nhà nước (đợt 1) Kinh phí sự nghiệp khoa học và công nghệ năm 2020

Quy chế tiếp công dân của Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Quảng Trị
Nội quy tiếp công dân
Thống kê lượt truy cập
Số người online 655
Hôm nay 3.223
Hôm qua 2.959
Tất cả 2.009.058

© CỔNG THÔNG TIN ĐIỆN TỬ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ QUẢNG TRỊ
Cơ quan chủ quản: Sở Khoa học và Công nghệ Quảng Trị
Chịu trách nhiệm: Trần Ngọc Lân, Giám đốc Sở Khoa học và Công nghệ
 204 Hùng Vương, Đông Hà; ĐT: 0233.3550 382. Hệ thống chạy tốt nhất trên trình duyệt Cốc cốc.

Thiết kế và xây dựng: Trung tâm Nghiên cứu, Ứng dụng và Thông tin KH&CN
Ghi rõ nguồn Dostquangtri khi sử dụng thông tin từ website này