Tìm ra vật liệu giúp lưu trữ năng lượng linh hoạt, rẻ và tốt hơn

Sắt nitride - một vật liệu từ tính đáp ứng nhu cầu sản xuất thiết bị lưu trữ năng lượng linh hoạt nhưng nhỏ, nhẹ và bền hơn trước đây.

Một nhóm nghiên cứu tại Trung tâm thí nghiệm quốc gia Sandia, Mỹ đã phát triển một vật liệu từ tính để chế tạo ra các máy biến áp tần số cao nhỏ, nhẹ, rẻ nhưng bền và có hiệu suất cao hơn các vật liệu trước đây. Hệ thống lưu trữ di động và chuyển đổi năng lượng mới vừa vặn trong một chiếc xe bán tải này có thể ứng dụng cho lắp đặt năng lượng mặt trời, năng lượng gió và năng lượng địa nhiệt ngay cả ở những khu vực xa xôi nhất. Các mô đun này có thể lắp đặt nhanh chóng, tốn rất ít thời gian và kinh phí.

'Hệ thống mô-đun này có thể được triển khai nhanh chóng đến nhiều địa điểm nhưng rất tiết kiệm thời gian và các công đoạn lắp ráp', Todd Monson ở Phòng Khoa học nano và đồng trưởng nhóm nghiên cứu Stan Atcitty ở Phòng Công nghệ và Hệ thống lưu trữ năng lượng, Trung tâm thí nghiệm Sandia cho biết.



Thử nghiệm tạo sắt nitride trong phòng thí nghiệm Sandia. (Ảnh: Randy Montoya).

Các nhà khoa học tại Sandia chế tạo ra sắt nitride (γ'-Fe4N) bột bằng bột sắt nghiền trong Nitơ lỏng và sau đó là amoniac. Bột sắt này sau đó được gắn kết lại bằng kỹ thuật nung kết trường hỗ trợ (FAST) để hình thành một vật liệu rắn từ bột lỏng thông qua các ứng dụng nhiệt và thi thoảng là áp suất. Kỹ thuật FAST cho phép tạo ra lõi biến áp từ nguyên liệu thô ban đầu chỉ trong vài phút mà không làm phân hủy các sắt nitride thiết yếu, như có thể xảy ra ở nhiệt độ cao trong quá trình nung kết thông thường. Phương pháp này có thể giúp chế tạo ra máy biến áp nhỏ hơn tới 10 lần so với hiện nay.


Không cần gia công

Kỹ thuật FAST cho phép nung kết trực tiếp bột sắt nitride thành từng chi tiết một cách hoàn hảo, chẳng hạn như nung kết thành lõi máy biến áp mà không cần gia công. Do từ tính, các máy biến áp làm từ sắt nitride sẽ gọn, nhẹ hơn máy biến áp truyền thống nhưng vẫn có hiệu năng rất lớn. Do đó, sắt nitride có thể trở thành vật liệu thô để chế tạo lõi máy biến áp mạnh, hiệu suất cao hơn cho lưới điện quốc gia.

Đến nay, các nhà khoa học tại Sandia đã chứng minh quy trình chế tạo lõi máy biến áp từ sắt nitride có các đặc tính vật lý, từ trường tốt và đang chuẩn bị thử nghiệm biến áp trong các thí nghiệm chuyển đổi năng lượng.Vật liệu từ tính rất quan trọng đối với các hệ thống chuyển đổi năng lượng thế hệ mới do chúng cần tới những máy đổi điện liên kết tần số cao, và điều này cũng củng cố những nỗ lực của Trung tâm Sandia trong việc tạo ra vật liệu thiết bị có đặc tính khe hở năng lượng (bandgap) siêu rộng cho các hệ thống điện năng được nâng cấp. Những vật liệu này có thể chịu được tần số cao hơn, nhiệt độ cao hơn, và cuối cùng là đáp ứng các thiết kế có mật độ năng lượng dày đặc hơn. Tổ nghiên cứu đã nộp đơn xin cấp bằng sáng chế cho loại vật liệu mới này.

Monson, Atcitty và nhóm nghiên cứu xây dựng ý tưởng về vật liệu từ tính và điện năng này với sự hợp tác chặt chẽ của các nhà nghiên cứu từ nhiều đơn vị khác như Đại học California, Irvine và Đại học bang Arizona, những nhà khoa học này đã giúp gia công vật liệu và mô hình hóa hệ thống phân cấp.

Từ khoá : linh

TIN LIÊN QUAN

Sàn nhà làm từ bột gỗ nano có khả năng cung cấp điện

Với chất liệu rẻ tiền và công nghệ đơn giản, phương pháp này hứa hẹn một sự đột phá mới trong lĩnh vực năng lượng xanh của tương lai.

Mắt bướm đêm gợi ý cho các nhà nghiên cứu phát triển cửa kính tự làm sạch, chống chói

Loài bướm đêm (con ngài) có thể gián tiếp gây thất nghiệp dài hạn cho những nhân viên lau kính bởi đặc tính phản chiếu trên đôi mắt của chúng.

Bộ nhớ 360 TB siêu nhỏ chứa dữ liệu trong 13,8 tỷ năm

Các nhà khoa học Anh tạo ra bộ nhớ dung lượng 360 TB siêu nhỏ có tuổi thọ gần như vĩnh cửu.

Công nghệ nano và những ứng dụng "thay đổi thế giới"

Không chỉ giúp phòng trị các bệnh ở cây trồng, vật liệu nano còn có thể cứu sống con người khỏi một số bệnh ung thư, tăng cường sức khỏe.

Vật liệu mới "hút" nước sạch từ không khí

Các nhà khoa học cho biết, loại vật liệu mới này có thể làm cho điều không tưởng là 'hút nước từ không khí' trở nên dễ dàng hơn bao giờ hết.

Chất xúc tác có thể biến khí thải thành nhiên liệu

Nhóm nghiên cứu của Mỹ tình cờ phát hiện một chất xúc tác có thể biến CO2 thành ethanol để sử dụng cho các loại động cơ.

Cảm biến camera siêu nhỏ lộ diện, nhỏ như hạt muối nhưng chụp hình đẹp

Một nhóm các nhà nghiên cứu khoa học đến từ Đại học Princeton và Đại học Washington ở Mỹ đã phát triển một cảm biến máy ảnh mới có kích thước nhỏ chỉ bằng một hạt muối.

Giấy dán tường có thể tự tạo ra năng lượng

Trong tương lai, những ngôi nhà sẽ được trang trí bằng các mẫu 'giấy dán tường thông minh', hấp thụ được ánh sáng từ môi trường xung quanh kể cả các tia sáng nhỏ nhất.

THỦ THUẬT HAY

Nguyên nhân và 5 cách khắc phục tình trạng loa điện thoại bị nhỏ cực hiệu quả mà bạn nên thử ngay

Loa điện thoại bị nhỏ trong quá trình sử dụng là do nguyên nhân nào gây ra? Hãy cùng tìm hiểu cách khắc phục tình trạng này cực đơn giản trong bài viết.

Hướng dẫn sử dụng một số tính năng tiện ích trên Windows 10

Nhiều lúc khi sử dụng Windows 10, bạn ít nhiều gặp các quảng cáo gây cản trở công việc hoặc thấy vướng mắt. Hãy cùng FPTShop tìm cách tắt những quảng cáo này đi

Cách vô hiệu hóa tính năng tự động đọc văn bản PDF trên Chrome, Firefox

PDF hiện nay đã có thể được đọc một cách tự động trên các trình duyệt. Tuy nhiên, nếu không muốn sử dụng thì các bạn có thể vô hiệu hóa tính năng này.

Pin iPhone 6s dùng được bao lâu?

Nếu bạn đang băn khoăn về thời lượng pin của chiếc iPhone 6s liệu có đáp ứng nhu cầu sử dụng của bạn hay không. Hôm nay, chúng tôi sẽ phần nào giải đáp.

Cài đặt Windows Timeline Support trên trình duyệt Chrome, Firefox và Vivaldi

Về cơn bản, Windows Timeline là tính năng hỗ trợ, nó tạo ra các snapshot của ứng dụng, web hay bất cứ chương trình nào mà người dùng đã sử dụng và khôi phục trong thời gian 30 ngày.

ĐÁNH GIÁ NHANH

Đánh giá sơ bộ iPhone X: một bước tiến lớn về mặt phần cứng

Sau nhiều tháng chờ đợi, chúng ta cuối cùng đã có được iPhone X để trải nghiệm thực sự. Apple cho biết đó là một sản phẩm để kỷ niệm 10 năm sau cuộc cách mạng mà họ tạo ra trong mảng kinh doanh điện thoại trên thế giới.

Trên tay Huawei MediaPad M3 2017: 7 triệu, chưa xuất sắc nhưng đủ dùng và đáng tiền

MediaPad M3 2017 được đóng hộp đơn giản, bao da tặng kèm được đóng gói riêng. Hộp của M3 bao gồm củ sạc 5V-2A, que chọc sim, sách HDSD, cáp microUSB và không có tai nghe đi kèm. Tuy nhiên, theo thông tin, nếu đặt hàng

So sánh Honda CR-V 5+2 và Mazda CX-5: Lựa chọn nào phù hợp với bạn?

Câu hỏi trên có lẽ cần nhiều năm bán hàng để khẳng định. Và khi trong phân khúc compact SUV ngày càng phát triển thì cả hai mẫu xe gia đình tiêu biểu trên đều xứng đáng được lựa chọn.