Ученые Самарского университета начали работу над созданием аккумуляторных батарей из алюминия. Новые батареи подойдут для портативных устройств, электрокаров и альтернативной энергетики.
Российские ученые уверены, что для разработки алюминиевых батарей есть веские основания. «Ион алюминия может иметь степень окисления +3, в то время как литий — только +1. А это значит, что теоретически один атом алюминия может переносить в три раза больший заряд, чем литий. Соответственно, и ток, который будут давать алюминиевые батареи при прочих равных условиях, может быть в три раза выше, чем у литиевых», — говорит научный сотрудник Самарского университета Артем Кабанов.
Аккумуляторы на основе алюминия дешевле, долговечнее и безопаснее широко распространенных сейчас литий-ионных. Вот так литиевый аккумулятор вспыхивает, если его проткнуть:
По словам профессора Самарского университета Владислава Блатова, алюминиевые аккумуляторы хорошо подойдут для питания электромобилей. В России их пока мало: по данным аналитического агентства «Автостат», всего 647 штук на 1 января 2016 года. Но в мире, по оценкам Международного энергетического агентства ОЭСР, в 2015 году было уже 1,26 млн электромобилей, и их число продолжает расти — по прогнозам аналитиков Wood Mackenzie, к 2035 году 10% всех автомобилей в США будут электрическими.
Создание дешевых и безопасных батарей даст толчок к развитию и «зеленой энергетики» — солнечный свет и ветер не постоянны, необходимо накапливать и хранить энергию, когда солнца или ветра нет. В США сейчас для этого используют дешевые, но громоздкие и сложные серно-натриевые батареи, которые работают при температуре 300-400 °С. Аккумуляторы на основе алюминия будут стоить так же дешево, но занимать меньше места и работать при комнатной температуре.
Как говорят разработчики, пока алюминиевый аккумулятор уступает литиевому по плотности хранения энергии. Работу над аккумуляторами ученые из Самары ведут совместно с немецкими коллегами из Института экспериментальной физики Технического университета Фрайбергской горной академии (TUBAF). Первые результаты разработки твердых электролитов на основе алюминия ученые Самарского университета представили пока только в виде российско-германских научных докладов на международной конференции ISSFIT-12, которая прошла в Литве в июле.
Иллюстрация к статье:
Обсуждение