Інженери зробили прорив у виробництві батарей на основі алюмінію

Інженери зі Стенфордського університету вдалося створити акумулятор на основі алюмінію. Заряджається протягом декількох хвилин, витримує тисячі циклів перезарядки без деградації, гнучкі і вигідні для виробництва.

Також такий акумулятор набагато безпечніше, ніж популярний літій-іон. Після буріння алюмінієвої батареї вона не тільки не засвітлює або вибухає, але і продовжує працювати протягом деякого часу. Крім того, акумулятори на основі алюмінію значно шкідливі для навколишнього середовища під час переробки.

Інженери давно шукали алюміній як недорогий і практичний заміну для літію, але дотепер вони не змогли зробити акумулятор, який виробляє прийнятну напругу після багатьох циклів зарядки і розрядки. На відміну від попередніх прототипів алюмінієвих акумуляторів, які загинув після сотні циклів зарядки, експериментальна батарея зберегла 7,500 циклів в лабораторії без деградації. У порівнянні з типовим літієво-іонним акумулятором втрачає 80% потужності після 600 циклів заряду / розряду.

Інтродукційний відео, включаючи процес буріння алюмінієвої батареї:


Для порівняння, що відбувається, якщо ви приклеїте акумулятор для нігтя


Або просто приклейте ніж в ньому:


Акумулятор складається з алюмінієвого аноду і графітового катоду, що занурюється в електроліт і закріплюється в гнучкій полімерній оболонці. Ця комбінація була знайдена в експериментах практично випадково. За даними дослідників, прототип дає напругу близько 2 В і має певну потужність близько 70 мА / г.

Особлива енергія типової літій-іонної батареї становить від 100 до 265 Вт/кг. Для нової батареї ця цифра була близько 140 Вт / кг. Поточна щільність алюмінієвого прототипу 3000 Вт / кг, що перевищує порядок величини вище, ніж літій-іонні акумулятори.

Гонконг Дай, професор хімії, який бере участь у розробці, говорить про його винахідництва: Наша батарея виробляє близько половини напруги типового літію. Але, вдосконаливши катодний матеріал, можна досягти збільшення напруги і щільності енергії. Всі інші якості ви можете тільки мріяти, він вже має: недорогі електроди, безпека використання, швидкісна зарядка, гнучкість і тривалий термін служби.

Алюмінієвий акумулятор зможе знайти застосування не тільки в гаджетах (включаючи майбутні гнучкі пристрої), але і, наприклад, в електромережах, які відчайдушно потребують недорогих акумуляторів, які можуть швидко накопичуватися і звільнити електричну енергію.

Попередні варіанти використання алюміній в акумуляторах не залучали їх підживлення - в таких акумуляторах необхідно періодично змінювати алюмінієві пластини, які виробляли їх енергетичний ресурс.

Джерело: geektimes.ru/post/248656/