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

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

Để chọn ra cách lưu trữ năng lượng hiệu quả, các nhà công nghệ Đại học Lancaster, Anh phát triển một mẫu vật liệu khung cơ kim (MOF) vừa chắc hẳn thu năng lượng trực tiếp từ mặt trời, lưu trữ năng lượng trong phổ thông tháng, đa dạng năm.

Vật liệu khung cơ kim lúc phối hợp phân tử azobenzen chắc hẳn 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 biện pháp kết nối những ion kim loại. Lúc hợp lại thành một mang những phân tử nhỏ khác, vật liệu khung cơ kim cứng cáp tạo thành vật liệu composite. Bởi vậy, các phân tử hợp chất azobenzen (có khả năng hấp thụ ánh sáng mạnh) được nhóm nghiên cứu hợp lại thành một sở hữu 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 các thử 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 sự cân đối 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 lan rộng năm vừa rồi, nhưng toàn thể đều đề nghị các bộ chuyển đổi quang điện bắt buộc ở dạng lỏng. Hỗn hợp MOF là chất rắn, ko phải nhiên liệu lỏng, đề nghị sở hữu điểm mạnh ổn định về mặt hóa học và dễ dàng chứa chứa vật chất. Điều này giúp việc phát triển thành công lớp phủ hoặc thứ 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. Vậy nên, bước tiếp theo của nhóm là sắm hiểu ngầm sâu về cấu trúc MOF để logic hóa mức độ lưu trữ năng lượng của vật liệu này. "Bước đầu, vật liệu được sử dụng để khiến tan băng trên kính chắn ô tô hoặc kết hợp trong các vật dụng cấp nhiệt cho phòng", John kể.