Vật liệu tăng thời gian lưu trữ năng lượng Mặt trời

Vật liệu khung cơ kim hài hòa có phân tử azobenzen thu năng lượng trực tiếp từ mặt trời và lưu trữ tối thiểu trong 4 tháng.

Để tậu ra phương pháp lưu trữ năng lượng hiệu quả, những nhà khoa học Đại học Lancaster, Anh phát triển một chiếc vật liệu khung cơ kim (MOF) vừa vững chắc thu năng lượng trực tiếp từ mặt trời, lưu trữ năng lượng trong nhiều loại tháng, nhiều năm.

Vật liệu khung cơ kim khi hợp lại thành một phân tử azobenzen Chắn chắn lưu trữ năng lượng mặt trời ít nhất 4 tháng. (Ảnh: Futurism).

Bên trong vật liệu MOF là các phân tử gốc carbon, hình thành cấu trúc bằng bí quyết kết nối các ion kim mẫu. Lúc phối hợp sở hữu những phân tử nhỏ khác, vật liệu khung cơ kim dĩ nhiên tạo thành vật liệu composite. Vì thế, những phân tử hợp chất azobenzen (có khả năng hấp thụ ánh sáng mạnh) được nhóm nghiên cứu phối hợp với MOF để tạo vật liệu composite có thể lưu trữ năng lượng trong ít nhất bốn tháng trước lúc 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 mang kích thước hẹp giữ phần tử azobenzen ở trạng thái này. Cấu trúc này giúp năng lượng có thể lưu trữ trong thời gian dài ở nhiệt độ phòng.

Việc lưu trữ năng lượng mặt trời trong những bộ chuyển đổi quang điện được nghiên cứu phần đông năm gần đây, nhưng đông đảo đều phải những bộ chuyển đổi quang điện cần ở dạng lỏng. Hỗn hợp MOF là chất rắn, ko phải nhiên liệu lỏng, bắt buộc sở hữu điểm cộng ổn định về mặt hóa học và dễ dàng đựng đựng vật chất. Điều này giúp việc trở nên công lớp phủ hoặc thiết bị độc lập với 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 cực kỳ khiêm tốn. Vì thế, bước tiếp theo của nhóm là tậu hiểu biết sâu về cấu trúc MOF để thông minh hóa mức độ lưu trữ năng lượng của vật liệu này. "Bước đầu, vật liệu được tiêu dùng để làm cho tan băng trên kính chắn ô tô hoặc hợp lại thành một trong những sản phẩm công nghệ cấp nhiệt cho phòng", John nhắc.