Công nghệ pin sodium-sulfur: Hướng đi mới cho xe điện với chi phí thấp hơn

Một trong những công nghệ tiềm năng đang được nghiên cứu là pin sodium-sulfur (NaS), sử dụng natri và lưu huỳnh – hai nguyên liệu phổ biến, rẻ tiền và dễ khai thác. Nếu thành công, đây hứa hẹn sẽ là bước đột phá mới trong quá trình chuyển đổi sang năng lượng sạch và bền vững cho tương lai.

Thách thức trong phát triển pin sodium-sulfur

Mặc dù có chi phí sản xuất thấp hơn so với pin lithium-ion, pin sodium-sulfur gặp phải một trở ngại lớn: sự ăn mòn của lưu huỳnh. Chất này có tính phản ứng cao, dễ hình thành các hợp chất gây hỏng cấu trúc pin chỉ sau vài trăm chu kỳ sạc-xả, khiến chúng khó đạt tuổi thọ dài để sử dụng thực tế.

Để giải quyết vấn đề này, các nhà nghiên cứu tại Viện Max Planck đã phát triển một phương pháp đột phá: sử dụng linalool – một hợp chất có mùi thơm đặc trưng của hoa oải hương. Họ đã tạo ra một cấu trúc rắn từ linalool và lưu huỳnh, trong đó các ion lưu huỳnh được giữ cố định, chỉ cho phép ion natri di chuyển qua lớp màng siêu mỏng có độ dày nhỏ hơn sợi tóc con người khoảng 100.000 lần.

Hiệu suất ấn tượng và tiềm năng ứng dụng

Nhờ công nghệ mới này, pin sodium-sulfur không chỉ hoạt động ổn định hơn mà còn có độ bền cao. Sau 1.000 chu kỳ sạc-xả, pin vẫn giữ được 87% dung lượng ban đầu. Ngay cả khi vượt qua ngưỡng 1.500 chu kỳ, hiệu suất vẫn trên 80%, một con số đáng chú ý trong lĩnh vực pin năng lượng.

Ngoài ra, loại pin này có điện áp khoảng 1.0 volt và mật độ năng lượng đạt khoảng 500 Wh/kg – mức hiệu suất đủ để cạnh tranh với các công nghệ pin hiện tại. Quan trọng hơn, nguyên liệu sản xuất đều là những chất phổ biến và dễ tái tạo, giúp giảm thiểu tác động môi trường so với việc khai thác lithium và cobalt.

Bước tiến mới cho ngành xe điện và lưu trữ năng lượng

Nếu có thể triển khai sản xuất quy mô lớn, pin sodium-sulfur sử dụng linalool sẽ mang đến một giải pháp lưu trữ năng lượng bền vững hơn cho ngành xe điện và hệ thống năng lượng tái tạo. Không chỉ giúp giảm giá thành sản xuất, công nghệ này còn mở ra cơ hội mới cho các nhà sản xuất xe điện và thậm chí cả ngành công nghiệp trồng hoa oải hương.