Nhật Bản phát triển pin thể rắn magie-không khí: catốt graphene giải quyết thách thức ăn mòn clorua
Một nhóm nghiên cứu tại Đại học Tsukuba, Nhật Bản, gần đây đã phát triển một loại pin magie-không khí hoàn toàn thể rắn mới. Bằng cách sử dụng graphene xốp pha tạp nitơ thay cho catốt nền bạch kim truyền thống, kết hợp với chất điện phân polymer rắn chứa magie clorua, nhóm đã thành công giải quyết vấn đề ăn mòn clorua vốn từ lâu gây trở ngại cho pin magie-không khí.
Pin magie-không khí sử dụng oxy trong không khí làm vật liệu hoạt tính của điện cực dương, và mật độ năng lượng lý thuyết của chúng tương đương với pin lithium-không khí. Tuy nhiên, trong các thiết kế truyền thống, ion clorua trong chất điện phân kích hoạt các phản ứng clo hóa bên trong, dẫn đến suy giảm các thành phần then chốt. Bằng cách xây dựng cấu trúc graphene xốp pha tạp nitơ, nhóm nghiên cứu giúp vật liệu này chống chịu được sự tấn công của ion clorua trong khi vẫn duy trì hoạt tính xúc tác cao. Cấu trúc này cũng cung cấp không gian lưu trữ cho các sản phẩm phóng điện, bảo đảm vận chuyển vật chất hiệu quả trong pin không khí.
Các thử nghiệm hiệu năng cho thấy hệ thống mới vượt trội so với các loại pin tương đương sử dụng catốt bạch kim. Thiết kế chất điện phân rắn loại bỏ nguy cơ rò rỉ chất điện phân lỏng, và ngay cả khi bị uốn cong 120 độ, pin vẫn duy trì hiệu năng ban đầu mà không rò rỉ, cho thấy tiềm năng ứng dụng trong điện tử linh hoạt và thiết bị đeo.
Tài nguyên magie dồi dào hơn nhiều so với lithium và bạch kim, góp phần giảm rủi ro chuỗi cung ứng. Nghiên cứu này đưa ra một lộ trình kỹ thuật khả thi để phát triển pin magie-không khí sạc lại được với chi phí thấp và độ an toàn cao, và kết quả đã được công bố trên Advanced Functional Materials.
Mỏ magie ở British Columbia, Canada, sẽ được chuyển đến Trung Quốc để chế biến; thị trấn du lịch đệ đơn kiện nhằm ngăn dự án
Dự án mỏ magie Record Ridge gần Rossland, British Columbia, Canada, đã làm dấy lên tranh cãi lớn. Đơn vị phát triển WHY Resources đã nhận được giấy phép khai thác và dự kiến sẽ vận chuyển quặng magie khai thác được qua các cảng của Mỹ đến Du Lâm, Trung Quốc, để chế biến, nơi tập trung 20 công suất cung ứng magie toàn cầu. Dự án có công suất hằng năm 63.500 tấn, nhưng toàn bộ quặng sẽ được xuất khẩu thay vì chế biến tại Canada.
Điều này đã làm gia tăng căng thẳng với nền kinh tế du lịch địa phương. Rossland đã chuyển đổi kinh tế nhờ dựa vào khu nghỉ dưỡng Red Mountain, với doanh thu du lịch hằng năm vượt 40 triệu USD. Những người phản đối cảnh báo bụi từ hoạt động khai thác mỏ sẽ đe dọa sức khỏe cộng đồng và làm tổn hại các tuyến đạp xe leo núi đẳng cấp thế giới. Một nhóm thương nhân địa phương, Ủy ban Hành động Cứu Record Ridge, đã đệ đơn kiện yêu cầu đánh giá tác động môi trường và đình chỉ việc phát triển dự án. Tòa án sẽ mở phiên điều trần vào ngày 10 tháng 3.
