Vật liệu tăng thời gian lưu trữ năng lượng Mặt trời

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

Để chọn ra phương pháp lưu trữ năng lượng hiệu quả, những nhà kỹ thuật Đại học Lancaster, Anh vững mạnh một cái vật liệu khung cơ kim (MOF) vừa chắc thu năng lượng trực tiếp từ mặt trời, lưu trữ năng lượng trong phong phú tháng, nhiều kiểu năm.

Vật liệu khung cơ kim khi phối hợp phân tử azobenzen vững chắc 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 giải pháp kết nối những ion kim cái. Lúc hợp lại thành một mang những phân tử nhỏ khác, vật liệu khung cơ kim chắc tạo thành vật liệu composite. Do vậy, những phân tử hợp chất azobenzen (có khả năng hấp thụ ánh sáng mạnh) được nhóm nghiên cứu tích hợp sở hữu MOF để tạo vật liệu composite Chắn 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, các phân tử này dễ dàng thay đổi hình dạng thành hình uốn cong trong MOF. Khung MOF sở hữu khuôn khổ 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 những bộ chuyển đổi quang điện được nghiên cứu đa dạng năm mới đây, nhưng hầu hết đều đề nghị các bộ chuyển đổi quang điện phải ở dạng lỏng. Hỗn hợp MOF là chất rắn, không phải nhiên liệu lỏng, bắt buộc với lợi hơn ổn định về mặt hóa học và dễ dàng chứa chứa vật chất. Điều này giúp việc phát triển thành công lớp phủ hoặc trang bị 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 rất khiêm tốn. Vậy nên, bước tiếp theo của nhóm là tìm hiểu biết sâu về cấu trúc MOF để hoàn hảo hóa mức độ lưu trữ năng lượng của vật liệu này. "Bước đầu, vật liệu được sử dụng để làm tan băng trên kính chắn ô tô hoặc tích hợp trong các thứ cấp nhiệt cho phòng", John nói.