Виробництво акумуляторів з такого доступного матеріалу, як алюміній, дозволить знизити витрати та шкоду навколишньому середовищу, а застосовувати їх можна буде для зберігання сонячної або вітрової енергії.
На думку розробників ідеї, вчених з Технічного університету Чалмерса у Швеції та Національного інституту хімії в Словенії, застосування батарей на основі алюмінію має ряд переваг. В них, в теорії, висока щільність енергії, а індустрія і для виробництва, і для утилізації матеріалу вже створена. У порівнянні з сучасними літій-іонними батареями, виготовлення алюмінієвих економічно вигідніше.
«Фінансові витрати та вплив на навколишнє середовище, які ми очікуємо від нашої нової розробки, набагато нижчі за ті, що існують сьогодні й це дозволяє її використовувати в великомасштабних проектах, таких як, наприклад, величезні сонячні або вітряні електростанції», - сказав Патрік Йоханссон, Професор кафедри фізики в Чалмерсі. «До того ж, наша нова розробка має у два рази більшу енергетичну щільність, ніж найсучасніші алюмінієві акумулятори».
Раніше, в конструкції алюмінієвих батарей, застосовували алюмінієвий анод та графітовий катод. Однак графіт не дозволяв зробити елементи з досить високим ККД. Тому вчені замінили його на органічний наноструктурований катод виготовлений з вуглецевої молекули антрахінону.
Перевага цієї органічної молекули в катоді полягає в тому, що вона дозволяє зберігати позитивні носії заряду з електроліту, розчину, в якому іони переміщаються між електродами, і це підвищує енергетичну щільність акумулятора.
«Оскільки новий матеріал катода дозволяє використовувати більш відповідний носій заряду, батареї можуть ефективніше використовувати потенціал алюмінію. Зараз ми продовжуємо роботу, підшукуючи більш відповідний електроліт. Поточна версія містить хлор — ми хочемо позбутися його», - розповів Ніклас Ліндал, дослідник, що вивчає внутрішні механізми накопичення енергії.
Поки комерційно доступних алюмінієвих батарей не існує, і навіть дослідження на цю тему відносно нові. Нинішні алюмінієві акумулятори вдвічі поступаються по місткості літій-іонним. Однак сам алюміній, в принципі, краще переносить заряд, ніж літій, оскільки він багатовалентний, тобто кожен іон «компенсується» декількома електронами. Крім того, такі батареї наносять значно менше шкоди природі.
Нагадаємо, що зовсім недавно, швейцарські інженери з Федерального технічного університету Цюриха створили м'яку акумуляторну батарею, яку можна згинати, розтягувати та скручувати, а фахівці з Університету штату Іллінойс першими створили вуглецево-нейтральний вуглекислотний акумулятор, який має специфічну енергетичну щільність, яка більш ніж в сім разів перевищує звичайні літій-іонні батареї.
За матеріалами: Science Daily
