Một nhóm nghiên cứu quốc tế do Đại học RMIT dẫn đầu, gần đây đã phát minh ra 'pin nước' có thể tái chế, an toàn và không bắt lửa hoặc phát nổ. Sự đổi mới mang tính đột phá này là một bước tiến đáng kể trong lĩnh vực thiết bị lưu trữ năng lượng dạng nước và có thể cải thiện đáng kể hiệu suất cũng như tuổi thọ của công nghệ.

Loại pin mới này sử dụng nước thay vì chất điện phân hữu cơ, giúp pin an toàn hơn nhiều vì không thể bắt lửa hoặc phát nổ như pin lithium-ion truyền thống. Loại pin  này có thể được tháo rời một cách an toàn và vật liệu có thể được tái sử dụng hoặc tái chế, giải quyết những thách thức về xử lý khi hết vòng đời mà người tiêu dùng, ngành công nghiệp và chính phủ trên toàn cầu phải đối mặt với công nghệ lưu trữ năng lượng hiện tại.

Việc sử dụng các vật liệu như magie và kẽm có nhiều trong tự nhiên, rẻ tiền và ít độc hại hơn so với các vật liệu thay thế được sử dụng trong các loại pin khác giúp giảm chi phí sản xuất và giảm thiểu rủi ro đối với sức khỏe con người và môi trường. Sự đơn giản của quy trình sản xuất pin nước có thể sản xuất hàng loạt.

Các nhà nghiên cứu đã tạo ra các loại pin thử nghiệm quy mô nhỏ cho các nghiên cứu được bình duyệt nhằm vượt qua các thách thức công nghệ khác nhau, chẳng hạn như tăng khả năng lưu trữ năng lượng và tuổi thọ. Trong nghiên cứu gần đây nhất, họ đã có thể giải quyết vấn đề đuôi gai, là những dạng kim loại có gai nhọn có thể dẫn đến đoản mạch và các lỗi nghiêm trọng khác. Họ đã sử dụng một lớp bismuth bảo vệ và oxit để phủ lên các bộ phận pin bị ảnh hưởng và ngăn chặn sự hình thành dendrite.

Pin nước của nhóm đang thu hẹp khoảng cách với công nghệ lithium-ion về mật độ năng lượng, với mục đích sử dụng ít không gian trên mỗi đơn vị năng lượng nhất có thể. Họ tuyên bố đã tạo ra pin nước magie-ion có mật độ năng lượng 75 watt-giờ/kg (Wh kg-1) – cao hơn tới 30% so với pin ô tô Tesla mới nhất.

Bước tiếp theo đối với pin nước là phát triển vật liệu nano mới làm vật liệu điện cực có thể làm tăng mật độ năng lượng của chúng. Magie là vật liệu hứa hẹn nhất cho pin nước trong tương lai. Pin nước magiê-ion có thể thay thế pin axit chì trong thời gian ngắn, trong vòng một đến ba năm tới và thậm chí có khả năng thay thế pin lithium-ion trong dài hạn, trong vòng 5 đến 10 năm tới.

Ưu điểm của việc sử dụng magie làm vật liệu điện cực là nó nhẹ hơn các kim loại khác như kẽm và niken, có mật độ năng lượng tiềm năng cao hơn và có thể cho phép thời gian sạc nhanh hơn cũng như hỗ trợ tốt hơn cho các thiết bị và ứng dụng ngốn nhiều điện.

Loại pin do nhóm phát triển rất phù hợp cho các ứng dụng quy mô lớn, khiến chúng trở thành lựa chọn lý tưởng cho việc lưu trữ lưới điện và tích hợp năng lượng tái tạo. Ngoài ra, pin được coi là an toàn khi sử dụng, đây là yếu tố quan trọng đối với các ứng dụng như vậy.

Khi công nghệ tiếp tục phát triển, những loại pin này có thể được sử dụng cho các ứng dụng lưu trữ năng lượng quy mô nhỏ hơn, chẳng hạn như cung cấp năng lượng cho gia đình và các thiết bị giải trí.