Гибкий быстрый аккумулятор на основе алюминия может составить конкуренцию литиевым элементам

Создано 18.04.2015 09:10
Автор: Natali

Гибкий быстро заряжаемый аккумулятор на основе алюминия может составить конкуренцию литиевым элементам. Facepla.net последние новости экологии

Исследователи из Стэнфордского университета создали быстро заряжаемый и имеющий длительный срок службы аккумулятор, который является недорогим в производстве, и который, как они утверждают, может заменить многие из литий-ионных и щелочных аккумуляторов, питающих наши гаджеты сегодня.

Прототип алюминий-ионного аккумулятора также безопаснее и не имеет свойства взрываться и разбрызгивать вокруг себя огонь, как некоторые из его литий-ионных собратьев имеют обыкновение делать.

В аккумуляторе находится анод, выполненный из алюминия, в качестве катода использован графит и ионная жидкость, выполняющая роль электролита - все упаковано в гибком контейнере с полимерным покрытием. И в отличие от литий-ионных батарей, которые могут иметь короткое замыкание и взрываться или воспламеняться, в случае пробоя корпуса, алюминий-ионный аккумулятор будет фактически продолжать работать в течение короткого времени, прежде чем так и не воспламениться.

"В основе электролита соль, так что это жидкость при комнатной температуре, и она очень безопасна," говорит аспирант Стэнфордского университета Мин Гун (Ming Gong), ведущий соавтор исследования.

Повышенная безопасность является большим плюсом, но то, что многие люди хотят видеть - это сокращение времени зарядки. Алюминий-ионный аккумулятор попадает в цель и здесь, ведь исследователи заявляют "беспрецедентное время зарядки" - всего за одну минуту прототип полностью заряжается.

А как насчет долговечности? Алюминий-ионный аккумулятор так же отвечает вашим требованиям. В отличие от обычных литий-ионных батарей, которые работают около 1000 циклов заряда-разряда, или другие попытки лаборатории в создании алюминий-ионных аккумуляторов, которые, как правило, умирали после всего 100 циклов, исследователи из Стэнфорда утверждают, что их батарея продержалась до 7500 циклов без потери емкости. Это делает устройство привлекательным для хранения возобновляемой энергии для локальных и центральных энергосетей.

"Энергосети нужна батареи с длительным жизненным циклом, которые могут быстро накапливать и отдавать энергию", объясняет член команды Хонджхи Дай (Hongjie Dai). "Наши последние неопубликованные данные свидетельствуют о том, что алюминий-ионный аккумулятор можно заряжать десятки тысяч раз. Трудно представить себе строительство огромного литий-ионного аккумулятора для сетевого хранения энергии".

Экспериментальная батарея также имеет дополнительное преимущество в виде гибкой конструкции, которая дает технологии потенциал найти применение в растущей отрасли гибкой электроники.

Кроме того, исследователи отмечают, что алюминий является дешевле лития и сама алюминий-ионная технология предлагает экологически чистую альтернативу одноразовым АА и ААА щелочным батарейкам, используемым для питания миллионов портативных устройств.

В настоящее время одним из крупнейших недостатков прототипа батареи является ее напряжение. И хотя Дай указывает, что это больше, чем кто-либо другой достиг в применении алюминия, батарея генерирует только около двух вольт электроэнергии, что составляет около половины от напряжения типичного литий-ионного аккумулятора. Тем не менее, исследователи уверены, что они могут улучшить этот показатель.

"Улучшение катодного материала в конечном итоге может увеличить напряжение и плотность энергии", говорит Дай. "В остальном, наша батарея уже имеет все, о чем вы только мечтали: недорогие электроды, хорошую безопасность, высокоскоростную зарядку, гибкость и длительный срок службы. Я вижу, что это новая батарейка в свои ранние дни. Это очень захватывающе!"

Работа команды подробно изложена в статье, опубликованной в журнале Nature. Батарею можно увидеть в действии на видео ниже:

Facepla.net по материалам: Stanford University

Author: Natali

Комментарии: