Tháng 9/2020, Natron Energy được Bộ Năng lượng Mỹ tài trợ 19,9 triệu USD nhằm đẩy nhanh tiến trình thương mại hóa pin sodium-ion trong nước. Sản phẩm chính là một khay pin 8kW-50V, được sản xuất theo quy trình tổng hợp hóa chất và sản xuất pin theo tiêu chuẩn công nghiệp cho các trung tâm dữ liệu.
Pin sodium-ion.
Trước đó 2 tháng, startup làm về pin này cũng thu hút nguồn vốn đầu tư lên đến 35 triệu USD với dự án cung ứng nguồn điện dự phòng cho các trung tâm dữ liệu đầy tiềm năng. Công nghệ sản xuất pin sodium-ion đã giúp Natron Energy lần lượt được Bloomberg Businessweek, The New York Times và C&EN đánh giá là startup công nghệ cao có giải pháp đổi mới sáng tạo xuất sắc.
Theo GS. K. M. Abraham (Đại học Northeastern), ở quan điểm hiệu suất thuần túy, pin sodium-ion chưa thật sự phù hợp với thiết bị điện tử di động hoặc xe điện như pin lithium-ion, do pin lithium-ion có mật độ năng lượng cao hơn gấp đôi pin sodium-ion, có nghĩa là thời gian thiết bị hoạt động giữa các lần sạc sẽ lâu hơn. Tuy vậy, pin sodium-ion lại có tiềm năng ứng dụng cực lớn vì tiết kiệm đáng kể chi phí cho các lĩnh vực lưu trữ năng lượng tái tạo cho hộ gia đình hoặc lưu giữ nguồn điện dự phòng cho các trung tâm dữ liệu. Mức chi phí tiết kiệm được hiện vào khoảng 10-20%.
Điều đáng quan tâm hơn nữa là pin sodium-ion sử dụng vật liệu dồi dào, rẻ và thân thiện với môi trường. Trong vỏ Trái Đất, tổng sản lượng sodium cao gấp 1.000 lần lithium, chi phí chiết xuất và tinh chế nó rất tiết kiệm. Hơn nữa, cực âm oxit kim loại sodium có thể làm từ sắt hoặc mangan, trong khi ở pin lithium-ion lại là coban – kim loại có trữ lượng rất hạn chế. Với dải nhiệt độ rộng hơn, không cháy và không có hiện tượng thoát nhiệt, pin sodium-ion cũng ổn định và an toàn hơn so với pin lithium-ion.
Natron Energy thậm chí còn đang nghiên cứu một số ứng dụng liên quan đến Prussian Blue – phẩm nhuộm màu xanh trong lĩnh vực sơn – nhuộm nhằm tạo ra cơ chế hấp thụ và giải phóng các ion sodium nhanh hơn, hướng đến cung cấp năng lượng bùng nổ nhanh chóng. Điện cực làm bằng Prussian Blue có tuổi thọ khoảng 50.000 chu kỳ sạc, lâu hơn các loại điện cực làm từ carbon và kim loại.
Faradion - công ty pin sodium-ion hàng đầu ở Anh cũng đang tập trung khai thác thị trường Australia ở thị phần pin lưu trữ cho các ứng dụng dân dụng, thương mại và lưới điện quy mô lớn. Faradion cũng đang phát triển pin cho các loại xe thương mại ở Ấn Độ. Faradion cho biết các cell pin nguyên mẫu có thể cung cấp mật độ năng lượng trên 140Wh/kg.
Tại một số phòng thí nghiệm trọng điểm quốc tế về lưu trữ năng lượng điện hóa, các nhà khoa học đang nghiên cứu thêm về các vật liệu mới nhằm có thể sản xuất pin sodium-ion đạt mật độ năng lượng tới 200Wh/kg.
Hoàng Kim (CESTI) - Theo IEEE Spectrum