Впервые
создан безопасный и эффективный аккумулятор на основе алюминия. По заявлению
ученых, новый накопитель энергии будет недорогим и не загорится, даже если
пользователь его просверлит.
Ученые из
Стенфордского университета сообщили о создании первого высокопроизводительного
литий-алюминиевого аккумулятора, который может заменить современные
литий-ионные и щелочные батареи. Новый аккумулятор заряжается за минуты и
выдерживает более 7500 циклов заряд/разряд без потери емкости. Для
сравнения, типичный литий-ионный аккумулятор способен выдержать около 1000
циклов.
Одно из
главных преимуществ алюминиевой батареи — пожаробезопасность. Как известно, при
соприкосновении с влагой в воздухе, начинка литий-ионных аккумуляторов может
воспламениться. Новая батарея в этом плане полностью безопасна. Для подтверждения
разработчики даже просверлили работающий аккумулятор. Он не только не
загорелся, но и некоторое время продолжал работать, пока не вытек электролит.
Другой
особенностью алюминиевой батареи является ее гибкость. Аккумулятор можно
сгибать и даже складывать, как лист бумаги. Ну и, конечно, алюминий намного
дешевле лития, а значит появляется возможность создании дешевых и долговечных
аккумуляторов для электромобилей, домашних систем хранения энергии,
электростанций на альтернативных источниках энергии. Расчеты показывают,
что алюминиевые аккумуляторы могут выдержать десятки тысяч циклов заряд/разряд,
так что, возможно, действительно идет речь о долгожданном прорыве в области
хранения электроэнергии.
Один из
авторов разработки постдок Юнгпен Ву (Yingpen Wu)
До сих пор
алюминиевые аккумуляторы в лабораторных условиях работали не дольше 100 циклов.
Ученые долгое время не могли подобрать материал для катода, который мог бы
выдержать многократный заряд/разряд в алюминиевой батарее. Как оказалось,
решение было очень простым. В своем аккумуляторе исследователи из Стэнфорда
использовали для катода обычный графит. В итоге новый аккумулятор имеет простую
конструкцию и сделан из дешевых доступных материалов: алюминиевый анод,
графитовый катод и жидкий электролит в гибком полимерном корпусе. Электролит, в
основном, состоит из соли и не пожароопасен.
Единственный недостаток нового аккумулятора —
невысокое напряжение. В настоящее время алюминиевый аккумулятор производит
около 2 В — это примерно половина от напряжения типичного литиевого
источника питания. Ученые уверены, что улучшение производительности
катода поможет повысить напряжение алюминиевого аккумулятора. При этом новый
тип аккумулятора уже можно использовать в ряде приложений, например, для замены
батареек AA и AAA, которые имеют напряжение 1,5 В.
Комментариев нет:
Отправить комментарий