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

Vật liệu khung cơ kim tích 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 lớn lên 1 dòng vật liệu khung cơ kim (MOF) vừa chắc hẳn thu năng lượng trực tiếp từ mặt trời, lưu trữ năng lượng trong rộng rãi tháng, nhiều lựa chọn năm.

Vật liệu khung cơ kim khi kết hợp phân tử azobenzen có thể 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 biện pháp kết nối các ion kim loại. Lúc hợp lại thành một sở hữu các phân tử nhỏ khác, vật liệu khung cơ kim cứng cáp 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 với MOF để tạo vật liệu composite chắc chắn 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 các thực 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 sự cân đối hẹp giữ phần tử azobenzen ở trạng thái này. Cấu trúc này giúp năng lượng kiên cố 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 phổ thông năm gần đây, nhưng mọi đều phải những bộ chuyển đổi quang điện phải ở dạng lỏng. Hỗn hợp MOF là chất rắn, chẳng phải nhiên liệu lỏng, phải mang nổi trội hơn ổn định về mặt hóa học và dễ dàng đựng chứa vật chất. Điều này giúp việc trở nên công lớp phủ hoặc sản phẩm 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 rất khiêm tốn. Bởi vậy, bước tiếp theo của nhóm là mua hiểu biết sâu về cấu trúc MOF để logic hóa mức độ lưu trữ năng lượng của vật liệu này. "Bước đầu, vật liệu được dùng để làm tan băng trên kính chắn ô tô hoặc kết hợp trong các thứ cấp nhiệt cho phòng", John đề cập.