Pin natri-ion cung cấp công nghệ đầy hứa hẹn
“Pin lithium-ion đang trở thành công nghệ thống trị trên thế giới và chúng tốt hơn cho khí hậu so với công nghệ dựa trên hóa thạch, đặc biệt là khi nói đến vận tải. Nhưng lithium đặt ra một nút thắt cổ chai. Rickard Arvidsson cho biết: Bạn không thể sản xuất pin dựa trên lithium với tốc độ như bạn muốn sản xuất ô tô điện và tiền gửi có nguy cơ cạn kiệt trong thời gian dài. Ngoài ra, các vật liệu pin quan trọng như lithium và coban phần lớn chỉ được khai thác ở một số nơi trên thế giới, gây rủi ro cho nguồn cung.
Sự phát triển của các công nghệ pin mới đang tiến triển nhanh chóng trong nỗ lực tìm kiếm thế hệ lưu trữ năng lượng bền vững tiếp theo – tốt nhất là có tuổi thọ dài, mật độ năng lượng cao và dễ sản xuất. Nhóm nghiên cứu tại Chalmers đã chọn xem xét pin natri-ion, có chứa natri – một chất rất phổ biến được tìm thấy trong natri clorua thông thường – thay vì lithium. Trong một nghiên cứu mới, họ đã thực hiện cái gọi là đánh giá vòng đời của pin, trong đó họ đã kiểm tra tổng tác động đến môi trường và tài nguyên trong quá trình khai thác và sản xuất nguyên liệu thô.
Pin natri-ion ngày nay dự kiến sẽ được sử dụng để lưu trữ năng lượng cố định trong lưới điện và với sự phát triển không ngừng, chúng có thể cũng sẽ được sử dụng trong xe điện trong tương lai.
“Việc lưu trữ năng lượng là điều kiện tiên quyết cho việc mở rộng năng lượng gió và năng lượng mặt trời. Vì việc lưu trữ chủ yếu được thực hiện bằng pin, câu hỏi đặt ra là những viên pin đó sẽ được làm từ gì? Rickard Arvidsson cho biết: Nhu cầu về lithium và coban ngày càng tăng có thể là trở ngại cho sự phát triển này.
Ưu điểm chính của công nghệ này là vật liệu chế tạo pin natri-ion rất dồi dào và có thể tìm thấy ở khắp nơi trên thế giới. Một điện cực trong pin – cực âm – có các ion natri làm chất mang điện và điện cực còn lại – cực dương – bao gồm carbon cứng, một trong những ví dụ mà các nhà nghiên cứu Chalmers đã nghiên cứu có thể được sản xuất từ sinh khối từ ngành lâm nghiệp . Xét về mặt quy trình sản xuất và địa chính trị, pin natri-ion cũng là một giải pháp thay thế có thể đẩy nhanh quá trình chuyển đổi sang một xã hội không có hóa thạch. “Pin dựa trên nguồn nguyên liệu thô dồi dào có thể giảm thiểu rủi ro địa chính trị và sự phụ thuộc vào các khu vực cụ thể, cho cả nhà sản xuất pin và các nước,” Rickard Arvidsson nói.
