Thermo Fisher Scientific recently co-hosted its first Clean Energy Forum in collaboration with Professor Y. Shirley Meng, Ph.D., Professor at the University of Chicago and Chief Scientist at Argonne National Laboratory, from September 25-27 at the picturesque Scripps Seaside Forum in La Jolla, California. The forum served as a gathering place for prominent scientists and engineers from prestigious research institutions, with presentations from several experts in the field, including esteemed Nobel Laureate and inventor of the lithium-ion battery, Professor Stanley Whittingham. The event’s primary focus was to highlight the latest advances in advanced battery technology research and development and battery manufacturing, particularly in the area of lithium-ion batteries.
The Clean Energy Forum marks a pivotal moment in the journey to a sustainable future. The event is about more than just scientific discussions – it’s about building partnerships and pioneering research in batteries and clean energy technologies. Here are some of the key insights and discussions that have lit the way to a cleaner, more sustainable future.
The future of energy storage technology belongs to lithium-ion batteries (for now)
Các cuộc thảo luận tại Diễn đàn Năng lượng Sạch xoay quanh vai trò then chốt của pin lithium-ion trong bối cảnh năng lượng sạch. Tuy nhiên, một câu hỏi quan trọng không kém đã nảy sinh: Điều gì sẽ xảy ra sau lithium-ion? Các khả năng bao gồm pin lithium-lưu huỳnh, công nghệ dựa trên natri-ion và pin thể rắn.
Việc lựa chọn hóa chất pin phụ thuộc vào ứng dụng cụ thể. Ví dụ, trong khi ngành vận tải, đặc biệt là xe điện (EV), ưu tiên pin giá rẻ để xe điện có giá cả phải chăng hơn, thì ngành lưu trữ năng lượng lại coi trọng tối đa tuổi thọ chu kỳ. Tuy nhiên, bất kể ứng dụng nào, an toàn luôn là ưu tiên số một đối với tất cả các ứng dụng pin.
Đáng chú ý, pin thể rắn đã thu hút được sự chú ý đáng kể do tiềm năng cách mạng hóa ngành công nghiệp với lời hứa về mật độ năng lượng và độ an toàn được cải thiện. Tuy nhiên, để công nghệ pin tiên tiến này có thể được thương mại hóa hoàn toàn, nó có những thách thức riêng từ hoạt động R&D đến sản xuất, nơi đòi hỏi phải có phương pháp đo lường tiên tiến. Tuy nhiên, tính ổn định về mặt tài chính của các giải pháp thay thế này so với lithium-ion vẫn là chủ đề gây tranh cãi. Hiện tại, lithium-ion vẫn là thế lực thống trị trong năng lượng sạch.
Tiến sĩ Meng cho biết: “Trong thập kỷ tới, sẽ có rất nhiều không gian cho các công nghệ pin tiên tiến thành công – đó có thể là vật liệu pin nước, có thể là pin natri, có thể là pin lưu huỳnh, có thể là pin trạng thái rắn, nhưng bất kỳ công nghệ pin nào chúng tôi đang nghiên cứu đều phải mở rộng quy mô rất nhanh để đáp ứng nhu cầu chuyển đổi năng lượng của chúng tôi”.
Thu hẹp khoảng cách về quy mô
Một thách thức quan trọng được nêu bật là khoảng cách mở rộng quy mô giữa phát triển sản phẩm và sản xuất pin lithium-ion quy mô lớn. Thách thức này đòi hỏi các giải pháp sáng tạo để đẩy nhanh quá trình chuyển đổi từ phát triển quy mô phòng thí nghiệm sang sản xuất pin lithium-ion hàng loạt một cách hiệu quả. Cùng với việc thu hẹp khoảng cách mở rộng quy mô là nhu cầu kiểm soát chất lượng. Sản xuất pin trên quy mô lớn đòi hỏi phải đảm bảo chất lượng nghiêm ngặt. Pin là một hệ thống điện hóa phức tạp và do đó, đảm bảo tính nhất quán của sản phẩm là tối quan trọng. Các giải pháp đặc tính vật liệu có khả năng cung cấp phân tích dữ liệu định lượng, chính xác và có thể tái tạo với thông lượng cao là rất quan trọng để đạt được các mục tiêu này.
Sự hợp tác trong nghiên cứu pin quan trọng hơn bao giờ hết
Với các diễn giả và người tham dự từ cả giới học thuật và ngành công nghiệp pin, Diễn đàn Năng lượng Sạch đã nhấn mạnh tầm quan trọng sống còn của sự hợp tác liên tục giữa hai nhóm. Giới học thuật và chính phủ đóng vai trò quan trọng trong việc nêu bật những thách thức dài hạn, trong khi ngành công nghiệp tập trung vào giải quyết vấn đề ngay lập tức và tối ưu hóa quy trình để mở rộng quy mô. Do đó, sự hợp tác giữa hai nhóm là điều cần thiết để giải quyết các vấn đề phức tạp mà ngành năng lượng sạch đang phải đối mặt, thúc đẩy đổi mới, lấp đầy khoảng trống kiến thức và thúc đẩy các giải pháp năng lượng sạch thông qua công nghệ.
“Khi chúng tôi nghĩ về sứ mệnh của mình là giúp khách hàng của mình làm cho thế giới khỏe mạnh hơn, sạch hơn và an toàn hơn, năng lượng sạch là một phần quan trọng trong sứ mệnh đó”, Dan Shine, Phó chủ tịch cấp cao kiêm Chủ tịch, Thiết bị phân tích tại Thermo Fisher Scientific cho biết trong cuộc thảo luận nhóm ngày 1. “Chúng ta cần xem xét vấn đề một cách toàn diện, từ cả quan điểm học thuật và công nghiệp để hiểu được những điểm khó khăn, điều gì đang kìm hãm sự phát triển hiện tại của pin và áp dụng một số công nghệ của chúng tôi vào những tình huống đó”, ông tiếp tục.
“Cách dễ nhất để thu hẹp khoảng cách này là thông qua con người,” Giáo sư Whittingham đồng ý. “Không chỉ là trao đổi thông tin, mà còn là trao đổi tài năng. Tôi đã dành khoảng 15 năm trong ngành trước khi quay lại học viện, vì vậy tôi biết ngành hoạt động như thế nào. Phải có sự cho và nhận.”
Dan Shine nói thêm: “Chỉ khi cùng nhau, chúng ta mới có thể giải quyết được những vấn đề này và cuối cùng sẽ dẫn đến đột phá trong việc độc lập về năng lượng”.
Nhìn chung, Diễn đàn Năng lượng Sạch đã thành công rực rỡ trong việc làm sáng tỏ tương lai của năng lượng sạch. Sự kiện này đã quy tụ những bộ óc thông minh, thúc đẩy đối thoại liên ngành và giúp làm nổi bật những thách thức và cơ hội chính trong công nghệ pin tiên tiến cần thiết cho tương lai của năng lượng sạch. Diễn đàn nhấn mạnh tầm quan trọng của sự hợp tác, đổi mới và khả năng thích ứng trong lĩnh vực năng lượng sạch đang phát triển nhanh chóng. Tương lai có vẻ tươi sáng, được cung cấp năng lượng bởi pin lithium-ion nhưng hướng đến các giải pháp thay thế thú vị trong tương lai.
Để tìm hiểu thêm về công nghệ pin tiên tiến, vui lòng truy cập trang web nghiên cứu và sản xuất pin của chúng tôi Instant Global News .
Đọc về các nhà khoa học tại Thermo Fisher Scientific, những người tạo ra pin an toàn hơn và bền vững hơn nhờ công nghệ kính hiển vi điện tử và nhiều công nghệ khác.
Dieter Hofmann là Giám đốc cấp cao/Tổng giám đốc phụ trách Pin, Khoa học vật liệu tại Thermo Fisher Scientific
Câu hỏi thường gặp
- What does Thermo Fisher Scientific’s Clean Energy Forum focus on?
The Clean Energy Forum focuses primarily on the latest advances in advanced battery technology research and development and battery manufacturing, particularly in the area of lithium-ion batteries. - What are some potential alternatives to lithium-ion batteries?
Potential alternatives to lithium-ion batteries include lithium-sulfur batteries, sodium-ion based technology, and solid-state batteries. - What is the importance of collaboration in battery research?
Collaboration between academia and the battery industry is crucial in addressing the complex issues facing the clean energy sector, driving innovation and developing clean energy solutions through technology. - What is the scaling gap in battery manufacturing?
The scaling gap refers to the challenge of transitioning from lab-scale battery development to efficient mass production of lithium-ion batteries. Innovative solutions and rigorous quality control are needed to close this gap.
Conclusion
The Clean Energy Forum, hosted by Thermo Fisher Scientific, provided a platform for scientists and engineers to showcase the latest advances in advanced battery technology. The future of energy storage technology currently belongs to lithium-ion batteries, but there are exciting alternatives on the horizon. Collaboration between academia and industry is key to overcoming challenges and driving innovation in the clean energy space. With the combined efforts of smart minds, a cleaner and more sustainable future powered by advanced battery technology is within reach.
