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 [1] 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, связанных со строительством солнечных электростанций и объектов хранения энергии из возобновляемых источников.

Предыдущие конструкции электрических аккумуляторов такого типа использовали алюминий в качестве анода (отрицательный электрод) и графит в качестве катода (положительный электрод). Однако было установлено, что у графита слишком низкая плотность энергии, чтобы батарея имела достаточную производительность.

Чтобы исправить этот недостаток, шведские и словенские исследователи заменили графит органическим наноструктурным катодом, состоящим из молекул углерода на основе антрахинона. Это позволило ему более эффективно накапливать положительный заряд, а электролиту иметь более высокую плотность энергии.

«Поскольку катодный материал позволил создать более подходящий носитель заряда, батареи смогли лучше использовать потенциал алюминия». «Ведется поиск еще лучшего электролита. В текущем его составе содержится хлор, от которого необходимо избавиться». Алюминиевые батареи в будущем дополнят литий-ионные или заменят их во многих областях применения. «Алюминий намного лучше накапливает заряд, так как является многовалентным».

Ссылки:

1. https://doi.org/10.1016/j.ensm.2019.07.033

Источник: Siliconrepublic