Theo nhóm nghiên cứu từ City University of Hong Kong và Southern University of Science and Technology, loại pin mới sử dụng dung dịch muối trong quá trình sản xuất đậu phụ, thường gọi là tofu brine, làm nền cho chất điện giải. Nhờ cấu trúc này, pin hoạt động trong môi trường trung tính, không độc hại và ít nguy cơ cháy nổ.
Theo nhóm nghiên cứu, hệ thống pin sử dụng các điện cực hữu cơ kết hợp với chất điện giải trung tính, giúp tăng đáng kể độ ổn định trong quá trình hoạt động dài hạn. Công nghệ mới thể hiện khả năng vận hành bền bỉ trong điều kiện trung tính, đồng thời thân thiện với môi trường hơn so với nhiều loại pin hiện nay.
Một trong những ưu điểm đáng chú ý của loại pin này là mức độ an toàn cao. Khác với pin lithium-ion vốn có nguy cơ cháy nổ khi bị hư hỏng hoặc quá nhiệt, pin nước gần như không dễ bắt lửa vì sử dụng dung dịch nước làm chất điện giải. Điều này giúp giảm đáng kể rủi ro trong quá trình sử dụng cũng như xử lý khi thải bỏ.
Hiện pin lithium-ion được sử dụng rộng rãi trong điện thoại thông minh, thiết bị điện tử và xe điện. Tuy nhiên, loại pin này thường chỉ đạt khoảng 1.000 đến 3.000 chu kỳ sạc trước khi hiệu suất bắt đầu suy giảm. Pin cho điện thoại thường bắt đầu giảm chất lượng sau khoảng 800 chu kỳ, còn pin xe điện phổ biến trong khoảng 1.500-3.000 chu kỳ.
Khả năng hoạt động hơn 120.000 chu kỳ của pin nước được xem là bước tiến đáng kể. Nếu được ứng dụng thực tế, một hệ thống pin như vậy có thể vận hành ổn định hơn một thập kỷ trước khi cần thay thế.
Các nhà nghiên cứu cho rằng công nghệ này đặc biệt phù hợp với những hệ thống lưu trữ năng lượng quy mô lớn, như nguồn điện từ các trang trại điện mặt trời hoặc điện gió. Trong lĩnh vực năng lượng tái tạo, các hệ thống pin có tuổi thọ cao và độ an toàn lớn đóng vai trò quan trọng trong việc ổn định lưới điện.
Nhóm nghiên cứu cho biết nhiều đột phá về pin thử nghiệm trong phòng thí nghiệm chưa chắc có thể nhanh chóng thương mại hóa. Để được đưa vào ứng dụng thực tế, công nghệ mới cần chứng minh khả năng sản xuất quy mô lớn, chi phí hợp lý và hiệu suất ổn định ngoài môi trường phòng thí nghiệm.
Nếu vượt qua được các rào cản này, pin nước dựa trên dung dịch muối đậu phụ có thể trở thành một giải pháp tiềm năng cho các hệ thống lưu trữ năng lượng tái tạo, cấp điện cho khu vực nông thôn, hoặc làm nguồn pin dự phòng cho các trung tâm dữ liệu và cơ sở hạ tầng quan trọng.
