Oxit kim loại chuyển tiếp và khả năng lưu trữ năng lượng của chúng

Những hợp chất này thường là các oxit kim loại chuyển tiếp (nhóm các hợp chất gồm oxy liên kết với các kim loại chuyển tiếp như sắt, niken và kẽm). Chúng có khả năng lưu trữ năng lượng cao, vượt quá giới hạn lý thuyết.

Phó giáo sư Guihua Yu, thành viên trong nhóm nghiên cứu cho biết: "Đây là công trình đầu tiên chứng minh bằng thực nghiệm cho thấy, điện tích phụ được lưu trữ vật lý bên trong các vật liệu này thông qua cơ chế lưu trữ điện tích không gian."

Để chứng minh hiện tượng này, nhóm nghiên cứu đã tìm ra phương pháp theo dõi và đo lường sự thay đổi các yếu tố theo thời gian. Họ sử dụng phép đo từ tính tại chỗ, là phương pháp giám sát từ trường theo thời gian thực, để kiểm tra sự phát triển cấu trúc điện tử bên trong của vật liệu. Kỹ thuật này có thể dùng để nghiên cứu việc lưu trữ điện tích ở quy mô rất nhỏ, vốn vượt quá khả năng của nhiều công cụ đo thông dụng.

Kết quả thí nghiệm cho thấy, năng lượng được lưu trữ ngay trong các oxit kim loại, trái với phương pháp lưu trữ năng lượng truyền thống (năng lượng được lưu trữ nhờ các ion Li chuyển động giữa 2 cực của pin hoặc biến đổi cấu trúc tinh thể). Khả năng tích điện cũng gia tăng trên bề mặt các hạt nano sắt hình thành từ các quá trình điện hóa thông thường.  

Phát hiện này đã cho thấy tiềm năng của các oxit kim loại chuyển tiếp, phá bỏ các rào cản trong việc xây dựng hệ thống lưu trữ năng lượng pin cực nhanh.

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature Materials.

Diệu Huyền (CESTI) - Theo Techxplore.com