Vật liệu nâng cao thời gian lưu trữ năng lượng Mặt trời

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

Để tìm ra giải pháp lưu trữ năng lượng hiệu quả, các nhà công nghệ Đại học Lancaster, Anh vững mạnh 1 chiếc vật liệu khung cơ kim (MOF) vừa kiên cố thu năng lượng trực tiếp từ mặt trời, lưu trữ năng lượng trong rộng rãi tháng, phổ thông năm.

Vật liệu khung cơ kim khi tích hợp 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 phương pháp kết nối những ion kim dòng. Khi phối hợp có những phân tử nhỏ khác, vật liệu khung cơ kim Chắn chắn tạo thành vật liệu composite. Bởi thế, các phân tử hợp chất azobenzen (có khả năng hấp thụ ánh sáng mạnh) được nhóm nghiên cứu hợp lại thành một mang MOF để tạo vật liệu composite vững chắc 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 thử nghiệm, dưới tác động của tia cực tím, các phân tử này dễ dàng thay đổi hình dạng thành hình uốn cong trong MOF. Khung MOF với kích thước hẹp giữ phần tử azobenzen ở trạng thái này. Cấu trúc này giúp năng lượng chắc hẳn 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 phong phú năm mới đây, nhưng đại khái đều cần các bộ chuyển đổi quang điện bắt buộc ở dạng lỏng. Hỗn hợp MOF là chất rắn, chẳng phải nhiên liệu lỏng, buộc phải với lợi hơn ổn định về mặt hóa học và dễ dàng chứa chứa vật chất. Điều này giúp việc trở thành công lớp phủ hoặc đồ vật độc lập sở hữu 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 vô cùng khiêm tốn. Bởi thế, bước tiếp theo của nhóm là tậu hiểu ngầm sâu về cấu trúc MOF để lý tưởng hóa mức độ lưu trữ năng lượng của vật liệu này. "Bước đầu, vật liệu được sử dụng để khiến cho tan băng trên kính chắn ô tô hoặc kết hợp trong các đồ vật cấp nhiệt cho phòng", John kể.