Алюминиевая батарея с новым катодом лучше литий-ионной

Поскольку новый катодный материал позволил получить более подходящий носитель заряда, батареи могут лучше использовать потенциал алюминия

Для процветания возобновляемой энергетики, которая нуждается в добыче редкоземельных минералов для крупногабаритных батарей, исследователи пытаются найти способы производства более экологически чистых аккумуляторов.

Исследователи из Технологического университета Чалмерса, Швеция, и Национального института химии, Словения, представили концепцию алюминиевого аккумулятора с удвоенной плотностью энергии, по сравнению с предшествующими образцами.

В статье про материалы для накопления энергии утверждается, что алюминиевые батареи обладают рядом преимуществ, включая высокую теоретическую плотность энергии и тот факт, что этот металл широко распространен, давно производится и легок в переработке.

Это может значительно снизить производственные затраты, по сравнению с литий-ионными батареями, и может стать идеальным материалом для крупных инфраструктурных проектов, таких как солнечные фермы и хранение энергии ветра.

Предыдущие конструкции этого типа батарей использовали алюминий в качестве анода (отрицательный электрод) и графит в качестве катода (положительный электрод). Однако было установлено, что графит дает слишком низкое содержание энергии, чтобы использовать его с пользой в элементах батареи с достаточной производительностью.

Чтобы уйти от этого, шведские и словенские исследователи заменили графит органическим наноструктурным катодом, состоящим из молекул углерода на основе антрахинона. Это позволило катоду более эффективно сохранять положительный заряд, придавая электролиту более высокую плотность энергии.

«Поскольку новый катодный материал позволил получить более подходящий носитель заряда, батареи могут лучше использовать потенциал алюминия». «Сейчас мы продолжаем работу, осуществляя поиск еще лучшего электролита. Текущая версия содержит хлор, а мы хотим от этого избавиться».

Алюминиевые батареи в будущем могут дополнять литий-ионные или достичь такого масштаба применения, что последние будут использоваться только в случае крайней необходимости.

«Остается работа с электролитом и необходимость в разработке более совершенных механизмов зарядки, но в принципе, алюминий гораздо лучший носитель заряда, чем литий, так как он многовалентен».

 

Источник: A new eco-friendly battery concept made from abundant materials has twice the energy density compared with previous versions.