Các nhà khoa học tại MIT đã phát minh ra công nghệ pin lưu trữ năng lượng mới, mà hoạt động theo một nguyên lý cực kỳ đơn giản giống như một chiếc đồng hồ cát. Đây là loại pin dòng chất lỏng, sử dụng hai loại chất lỏng làm điện cực và tạo ra năng lượng nhờ trọng lực.
Cơ chế hoạt động của pin là khá đơn giản. Nó có một điện cực dương, một điện cực âm và chất điện phân có thể là rắn hoặc lỏng.
Các electron được tạo ra nhờ phản ứng hóa học bên trong pin và tập trung ở điện cực âm. Sau đó, các electron sẽ di chuyển qua chất điện phân để tới điện cực dương và tạo thành dòng điện, nếu nó được nối với tải như bóng đèn hoặc động cơ.
Pin dòng chảy chất lỏng không sử dụng các điện cực bằng kim loại, mà sử dụng hai loại chất lỏng trong một buồng chứa và ngăn cách bằng một lớp màng đặc biệt. Loại pin này cũng cần có hệ thống van, máy bơm để đưa 2 chất lỏng từ bên ngoài vào buồng chứa, do đó nó phức tạp hơn so với pin thông thường.
Do đó mà Yet-Ming Chang và các đồng nghiệp của ông tại MIT đã tìm ra loại pin chất lỏng mới. Dựa trên trọng lực để có thể đẩy chất lỏng đi vào buồng chứa, không cần tới các hệ thống van và bơm phức tạp.
Nhờ vậy mà cấu tạo của loại pin này sẽ đơn giản hơn rất nhiều so với pin dòng chất lỏng truyền thống, cũng giảm được rất nhiều chi phí điện năng để vận hành hệ thống nạp chất lỏng.
Loại pin mới hứa hẹn sẽ giúp pin dòng chất lỏng trở nên phổ biến hơn, cung cấp lượng điện năng lớn cho cả một ngôi nhà hay xe ô tô điện.
Tuy nhiên đây cũng mới chỉ là phiên bản thử nghiệm, do đó chất lỏng chỉ được sử dụng ở một bên và bên còn lại là một tấm lithium rắn. Nhóm nghiên cứu cho biết trong tương lai, họ sẽ tạo ra phiên bản thực tế với hai bên đều là điện cực bằng chất lỏng.
Loại pin dòng chất lỏng mới do MIT phát minh ra còn có thể thay đổi tốc độ điện năng được tạo ra, bằng cách đơn giản là thay đổi góc độ của thiết bị này. Dòng chảy chất lỏng có thể được làm chậm lại hoặc cũng có thể tăng tốc nhanh hơn.
Ưu điểm lớn của loại pin dòng chất lỏng là mật độ dòng cao, có thể tạo ra những module lớn cung cấp nhiều megawatt điện, vòng đời kéo dài hơn so với pin thể rắn, thời gian phản ứng nhanh đến mili giây.
Chính vì vậy mà pin dòng chất lỏng rất thích hợp để cung cấp điện năng cho cả một hệ thống lớn, như một ngôi nhà hay một chiếc xe ô tô chạy điện. Đây hướng hẹn sẽ là bước đệm để chúng ta tiến gần hơn tới việc sử dụng hoàn toàn năng lượng sạch.
Tham khảo: Gizmodo