Vật liệu tăng thời gian lưu trữ năng lượng Mặt trời

Vật liệu khung cơ kim hợp lại thành một sở hữu phân tử azobenzen thu năng lượng trực tiếp từ mặt trời và lưu trữ tối thiểu trong 4 tháng.

Để mua ra biện pháp lưu trữ năng lượng hiệu quả, các nhà công nghệ Đại học Lancaster, Anh vững mạnh 1 dòng vật liệu khung cơ kim (MOF) vừa có thể thu năng lượng trực tiếp từ mặt trời, lưu trữ năng lượng trong nhiều loại tháng, nhiều kiểu năm.

Vật liệu khung cơ kim lúc hài hòa phân tử azobenzen cứng cáp lưu trữ năng lượng mặt trời ít nhất 4 tháng. (Ảnh: Futurism).

Bên trong vật liệu MOF là những phân tử gốc carbon, hình thành cấu trúc bằng cách kết nối những ion kim cái. Lúc kết hợp mang các phân tử nhỏ khác, vật liệu khung cơ kim có thể tạo thành vật liệu composite. Bởi vậy, những phân tử hợp chất azobenzen (có khả năng hấp thụ ánh sáng mạnh) được nhóm nghiên cứu phối hợp mang MOF để tạo vật liệu composite cứng cáp lưu trữ năng lượng trong ít nhất bốn tháng trước khi giải phóng nó.

Phân tử azobenzen được đặt trong khung vật liệu MOF. Trong những thí nghiệm, dưới tác động của tia cực tím, những phân tử này dễ dàng thay đổi hình dạng thành hình uốn cong trong MOF. Khung MOF sở hữu kích thước hẹp giữ phần tử azobenzen ở trạng thái này. Cấu trúc này giúp năng lượng vững chắc lưu trữ trong thời gian dài ở nhiệt độ phòng.

Việc lưu trữ năng lượng mặt trời trong các bộ chuyển đổi quang điện được nghiên cứu nhiều loại năm gần đây, nhưng đông đảo đều đề nghị những bộ chuyển đổi quang điện phải ở dạng lỏng. Hỗn hợp MOF là chất rắn, không phải nhiên liệu lỏng, yêu cầu mang ưu thế ổn định về mặt hóa học và dễ dàng đựng đựng vật chất. Điều này giúp việc vươn lên là công lớp phủ hoặc vật dụng độc lập có chức năng phủ vật liệu được dễ dàng hơn.

Tiến sĩ John Griffin, nhà nghiên cứu chính cho biết, mặc dù kết quả khả quan này chứng minh khả năng lưu trữ năng lượng của vật liệu MOF trong thời gian dài, nhưng mật độ năng lượng siêu khiêm tốn. Vì vậy, bước tiếp theo của nhóm là sắm hiểu sâu về cấu trúc MOF để xuất sắc hóa mức độ lưu trữ năng lượng của vật liệu này. "Bước đầu, vật liệu được tiêu dùng để làm tan băng trên kính chắn ô tô hoặc hài hòa trong các trang bị cấp nhiệt cho phòng", John nhắc.