Một nhóm nghiên cứu tại Viện Nghiên cứu Kim loại thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc (CAS) vừa công bố bước đột phá trong công nghệ pin dòng chảy hoàn toàn bằng sắt (all-iron flow battery). Loại pin mới này sử dụng chất điện phân được thiết kế lại ở cấp độ phân tử, giúp khắc phục hai vấn đề kinh niên: sự xuống cấp của vật liệu và rò rỉ (crossover). Kết quả là một giải pháp lưu trữ năng lượng quy mô lớn vừa rẻ vừa bền.

Vì sao pin sắt lại quan trọng?

Sự chênh lệch giá nguyên liệu là động lực chính: lithium hiện đắt gấp hơn 80 lần sắt. Với nguồn sắt dồi dào và an toàn (dùng chất điện phân gốc nước), pin sắt có thể thay thế lithium trong lưu trữ điện lưới, giúp ổn định nguồn điện khi năng lượng mặt trời và gió không hoạt động. Các chuyên gia kỳ vọng công nghệ này sẽ làm cho công nghệ năng lượng tái tạo trở nên khả thi về mặt tài chính.

Đột phá kỹ thuật: 6.000 chu kỳ, không suy giảm

Bí quyết nằm ở thiết kế "phối hợp" cấp phân tử: một tổ hợp sắt chuyên dụng vừa có cấu trúc cứng, cồng kềnh để bảo vệ lõi sắt khỏi tấn công hóa học, vừa tích điện âm mạnh tạo ra trường lực đẩy các hạt rò rỉ. Nhờ đó, nguyên mẫu pin duy trì cấu trúc ổn định qua 6.000 chu kỳ sạc-xả (tương đương 16 năm sử dụng hàng ngày) mà không mất dung lượng, đạt hiệu suất chống rò rỉ 99,4%. Ngay cả khi hoạt động ở công suất cao, hiệu suất năng lượng vẫn đạt 78,5%.

Bước tiến này diễn ra trong bối cảnh cuộc đua quốc tế phát triển pin dòng chảy sắt đang nóng lên, khi AI và các trung tâm dữ liệu đòi hỏi nguồn điện ổn định, giá rẻ.