Các nhà khoa học sản xuất pin từ lá cây

Tin hoạt động

07/12/2016

Một nhóm các nhà nghiên cứu tại Đại học Maryland đã có một giải pháp cho vấn đề này, hơn nữa đó lại còn là một trong những cách chế tạo pin đơn giản nhất có thể: kiếm một chiếc lá, sấy nó lên và cho natri vào. Thế là ít nhất chúng ta cũng làm được một cực dương cho pin.

Trong khi hầu hết các loại pin sạc đều sử dụng liti, thì ở đây các nhà nghiên cứu lại dùng natri, lý do là vì natri có thể giữ được một lượng điện lớn hơn, mặc dù nó không có khả năng chịu được nhiều lần sạc đi sạc lại như liti.

Cho tới nay, vấn đề đối với pin natri là cần phải tìm ra một loại cực dương có thể hoạt động tương thích với natri. Graphene cũng là một vật liệu phù hợp nhưng quy trình xử lý nó lại quá phức tạp. Trong khi đó, việc sử dụng lá cây thì quả thật là không thể đơn giản hơn.

Các nhà nghiên cứu thực hiện sấy lá cây ở 1.000 độ C trong vòng một giờ. Quá trình này sẽ đốt cháy tất cả mọi thứ, chỉ để lại mỗi cấu trúc cacbon căn bản.

Mặt dưới của lá cây có tính xốp, thường là để hấp thụ nước, nhưng trong trường hợp này, chúng lại có tác dụng hấp thụ chất điện phân natri. Mặt trên của lá có cấu trúc nano cacbon rất cứng, đóng vai trò hấp thụ natri và giữ điện.

"Hình dạng tự nhiên của lá cây vốn đã phù hợp với những gì mà một chiếc pin cần: diện tích bề mặt hẹp, có rất nhiều những cấu trúc nhỏ sắp xếp vừa khít và chặt chẽ giúp tối đa hóa không gian, và một cấu trúc bên trong với kích thước và hình dạng thích hợp để sử dụng với chất điện phân natri", Fei Shen, một du học sinh thuộc ngành Khoa học vật liệu và công nghệ của Đại học Maryland, cho biết.

Nhóm nghiên cứu này cũng đã thí nghiệm dùng sợi gỗ để chế tạo pin ion natri. Những loại nguyên liệu thiên nhiên như lá cây hay gỗ đều là rất lý tưởng đối với việc làm pin, bởi bản chất tạo hóa cho phép chúng có thể phình ra khi hấp thụ nước, và co lại khi bay hơi nước, tương tự với quá trình diễn ra trong cực dương pin khi nó hấp thụ và giải phóng ion natri. Trong khi đó, nhiều loại vật liệu khác chỉ sạc được một vài lần là đã hỏng.

Hiện giờ, nhóm nghiên cứu sẽ chuyển sang thử nghiệm nhiều loại lá cây khác nhau để tìm ra độ dày, cấu trúc và độ dẻo tối ưu đối với việc áp dụng vào sản xuất pin.

Văn phòng CPSI

Theo Treehugger