Pin đang tiến gần đến giới hạn về lượng điện năng mà chúng có thể lưu trữ cho một trọng lượng nhất định. Đó là một trở ngại nghiêm trọng đối với đổi mới năng lượng và tìm kiếm những cách mới để cung cấp năng lượng cho máy bay, tàu hỏa và tàu thủy. Hiện nay, các nhà nghiên cứu tại MIT và những nơi khác đã đưa ra một giải pháp có thể giúp điện khí hóa các hệ thống giao thông này.

Thay vì pin, khái niệm mới là một loại pin nhiên liệu — tương tự như pin nhưng có thể nạp lại nhiên liệu nhanh chóng thay vì sạc lại. Trong trường hợp này, nhiên liệu là kim loại natri lỏng, một mặt hàng rẻ tiền và có sẵn rộng rãi. Mặt bên kia của pin chỉ là không khí thông thường, đóng vai trò là nguồn nguyên tử oxy. Ở giữa, một lớp vật liệu gốm rắn đóng vai trò là chất điện phân, cho phép các ion natri đi qua tự do và một điện cực xốp hướng ra không khí giúp natri phản ứng hóa học với oxy và tạo ra điện.

Trong một loạt các thí nghiệm với một thiết bị nguyên mẫu, các nhà nghiên cứu đã chứng minh rằng pin này có thể mang nhiều hơn gấp ba lần năng lượng trên một đơn vị trọng lượng so với pin lithium-ion được sử dụng trong hầu hết mọi loại xe điện hiện nay. Những phát hiện của họ đang được công bố hôm nay trên tạp chí Joule, trong một bài báo của các nghiên cứu sinh tiến sĩ MIT Karen Sugano, Sunil Mair và Saahir Ganti-Agrawal; giáo sư khoa học vật liệu và kỹ thuật Yet-Ming Chiang; và năm người khác.