Pin sắt dòng chảy đạt hơn 6.000 chu kỳ sạc-xả, chưa ghi nhận suy giảm dung lượng

Pin sắt dòng chảy kiềm sử dụng chất điện giải mới đã trải qua hơn 6.000 chu kỳ sạc-xả mà chưa ghi nhận suy giảm dung lượng, theo kết quả thử nghiệm của các nhà nghiên cứu thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc. Nếu giả định mỗi ngày sạc-xả một lần, con số này tương đương khoảng 16 năm, nhưng không có nghĩa thiết bị thực tế đã vận hành trong khoảng thời gian đó.

Nhóm nghiên cứu tại Viện Kim loại thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc điều chỉnh cấu trúc phân tử và điện tích bề mặt của phức hợp sắt để tăng độ ổn định của chất điện giải ở điện cực âm. Kết quả được công bố ngày 1 tháng 4 năm 2026 trên tạp chí khoa học quốc tế Advanced Energy Materials.

Từ 12 loại phối tử hữu cơ, nhóm đã thiết kế 11 phức hợp sắt và chọn [Fe(HPF)BHS]⁴⁻. Cấu trúc phân tử cồng kềnh được thiết kế để bảo vệ lõi sắt, còn bề mặt mang điện tích âm nhằm hạn chế sự tấn công của ion hydroxit và sự dịch chuyển vật chất qua màng.

Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc cho biết pin sử dụng chất điện giải này hoạt động hơn 6.000 chu kỳ ở mật độ dòng điện 80mA·cm⁻², với hiệu suất Coulomb trung bình 99,4%. Ở mật độ dòng điện 150mA·cm⁻², hiệu suất năng lượng đạt 78,5%. Trong điều kiện nồng độ cao 0,9M, hiệu suất năng lượng là 71,5% sau 2.000 chu kỳ sạc-xả.

Pin dòng chảy lưu trữ chất điện giải trong bồn chứa rồi tuần hoàn qua các ngăn pin để nạp và giải phóng điện. Nhóm nghiên cứu nhận định cấu trúc dùng bồn chứa chất điện giải có thể là một hướng công nghệ cho hệ thống lưu trữ quy mô lớn cần xả điện trong thời gian dài. Nghiên cứu tập trung vào tuổi thọ và độ ổn định của chất điện giải cho lưu trữ điện lưới, thay vì pin xe điện.

Bài báo gốc nêu giá nguyên liệu sắt thấp hơn lithium khoảng 80 lần. Đây là so sánh về giá nguyên liệu, không có nghĩa chi phí lắp đặt và vận hành pin thấp hơn 80 lần. Bài báo cũng không nêu cơ sở so sánh hay thời điểm tính toán.

Kết quả được xác nhận qua thử nghiệm chu kỳ trong phòng thí nghiệm. Nghiên cứu chưa đưa ra dữ liệu vận hành dài hạn ở các cơ sở điện lưới thực tế hoặc lịch trình thương mại hóa. Cần có thử nghiệm ở quy mô trình diễn và dữ liệu về tổng chi phí hệ thống để đánh giá khả năng ứng dụng thương mại.