Các nhà nghiên cứu tại Đại học Nagaland (Ấn Độ) phát triển một siêu tụ điện linh hoạt, có khả năng cung cấp năng lượng cho thiết bị điện tử đeo thế hệ tiếp theo, xe điện và hệ thống năng lượng tái tạo, một bước đột phá có tiềm năng chuyển đổi công nghệ lưu trữ năng lượng tại quốc gia này.
Nghiên cứu này có thể giúp Ấn Độ giảm phụ thuộc vào pin nhập khẩu, đồng thời thúc đẩy công nghệ năng lượng sạch và lưu trữ. Công trình nghiên cứu được công bố trên tạp chí khoa học RSC Advances, đã được bình duyệt.
Điều đáng chú ý, nghiên cứu không chỉ dừng lại ở việc phát triển vật liệu ở quy mô phòng thí nghiệm, các nhà nghiên cứu còn chế tạo một nguyên mẫu hoạt động được của siêu tụ điện linh hoạt, chứng minh tính khả thi thực tế của nó.
Nhóm nghiên cứu cho biết, mặc dù các ứng dụng trước mắt gồm các thiết bị theo dõi sức khỏe, tiện ích IoT, robot, nhưng sáng kiến này cũng có tiềm năng ứng dụng cho xe điện. Siêu tụ điện linh hoạt như thế này có thể cải thiện hệ thống phanh tái tạo, tăng tốc nhanh và kéo dài tuổi thọ pin.
Đây là nghiên cứu đầu tiên thuộc loại này pha tạp vonfram, vanadium và cobalt vào molybdenum diselenide để lưu trữ năng lượng, trong đó, cobalt tỏ ra hiệu quả nhất. Nhóm nghiên cứu sử dụng quy trình thủy nhiệt đơn giản, thân thiện với môi trường để tổng hợp vật liệu, giúp cải tiến này có thể áp dụng quy mô công nghiệp.
Thiết bị này cung cấp mật độ năng lượng ấn tượng là 34,54 W•h•kg⁻¹ và duy trì ổn định trong hơn 10.000 chu kỳ sạc-xả, đồng thời vẫn duy trì hiệu suất ngay cả sau khi uốn cong và xoắn nhiều lần.
Với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ di động, xe điện và năng lượng tái tạo, các thiết bị lưu trữ đáng tin cậy và hiệu quả đang có nhu cầu cao. Bằng cách kết hợp tính linh hoạt, độ bền, mật độ năng lượng cao, nghiên cứu này đạt được bước tiến quan trọng đáng kể.
Các bước tiếp theo của nghiên cứu này là tối ưu hóa giao diện điện cực-chất điện phân, cải thiện độ an toàn với chất điện phân dạng gel thể rắn và mở rộng quy trình lên sản xuất thí điểm. Các hợp tác trong ngành cũng đang xúc tiến để đưa công nghệ này đến gần với mục tiêu thương mại hóa, Pewe-u Marhu, học giả nghiên cứu, Khoa vật lý, Đại học Nagaland, cho biết.
Nghiên cứu này thực hiện tại Đại học Nagaland, được Viện khoa học Ấn Độ (IISc) Bangalore hỗ trợ và nguồn tài trợ đến từ Quỹ nghiên cứu quốc gia Anusandhan (ANRF), có thể giúp Ấn Độ thúc đẩy chuyển đổi công nghệ năng lượng sạch và lưu trữ năng lượng.
