Алюміній і графен. В Австралії створено революційні акумулятори, які можуть замінити сучасні батареї

25 травня 2021, 22:10

Австралійська компанія Graphene Manufacturing Group (GMG) з Брісбена створила батареї, які за багатьма параметрами виглядають набагато краще сучасних літієвих акумуляторів.

Розробники називають новинку «проривом» і обіцяють через рік почати серійне виробництво цих батарей.

Нові акумулятори з алюмінію і графена дешевше, не використовуються рідкоземельні метали, не горять, витримують колосальні струми і широкий діапазон робочих температур. Такі акумуляторні батареї можуть прискорити розвиток електротранспорту. Однак GMG обіцяє почати виробництво алюмінієво-іонних графенових батарей для електромобілів тільки в 2024 році, а з наступного року запустить батареї для інших потреб.

Відео дня

Компанія заявляє, що для випуску алюмінієво-іонних графенових акумуляторів для електромобілів необхідне створення на заводах елементів стандартної форми і зі стандартними електричними характеристиками, зокрема з таким же напругою, як у літій-іонних акумуляторів. А поки компанія має намір виробляти революційні елементи у власному форм-факторі, оптимізованому за допомогою фірмових технологій.

Катод алюмінієво-іонної графенової батареї являє собою кілька шарів перфорованого графена з порами близько 2,3 нм. У порах закладаються атоми алюмінію, що робить матеріал досить щільним з точки зору здатності накопичувати енергію і здатним пропускати значно більші струми, ніж літій-іонний. Також слід мати на увазі, що кожен іон алюмінію в процесі заряду обмінюється на катоді на три електрона, тоді як іон літію обмінюється тільки одним електроном.

Струмові характеристики алюмінієво-іонних графенових акумуляторів заявлені як струмові характеристики алюмінієво-іонних акумуляторів — 5 А / м За енергоємності «алюмінієві» акумулятори на 30−40% гірше хороших сучасних літієвих акумуляторів, але в три рази краще, ніж кращі лабораторні зразки алюмінієво іонних акумуляторів, які були створені в Стенфордському університеті. Австралійські акумулятори в нинішньому вигляді обіцяють питому енергоємність до 160 Вт · год / кг і потужність до 7000 Вт / кг.

Завдяки здатності витримувати великі струми розробники називають свої акумулятори майже суперконденсаторами. Елемент типу «монета» заряджається за кілька секунд і має ємність в три рази більше, ніж у літієвих аналогів.

З цих елементів, до речі, GMG розраховує розпочати промислове виробництво алюмінієвих акумуляторів в кінці цього або на початку наступного року.

Раніше НВ писав, що вчені представили невагомий акумулятор, який змінить наші гаджети і електромобілі. Головною відмінністю структурного акумулятора є те, що ця батарея вбудована в конструкцію техніки, в якій вона працює. Структурні батареї називають «безмасовими» накопичувачами енергії - по суті, вага акумулятора зникає, коли він стає частиною несучої конструкції.

Дослідницька група з Технологічного університету Чалмерса вже давно намагалася створити невагомий акумулятор. Перша спроба створити структурну батарею була зроблена ще в 2007 році, але вченим не вдавалося виробляти батареї з одночасно хорошими електричними і механічними властивостями. Але тепер, здається, їм це вдалося.

poster
Дайджест головних новин
Безкоштовна email-розсилка лише відбірних матеріалів від редакторів НВ
Розсилка відправляється з понеділка по п'ятницю

«Попередні спроби створити структурні батареї привели до отримання елементів або з хорошими механічними властивостями, або з хорошими електричними властивостями. Але тут, використовуючи вуглецеве волокно, нам вдалося спроектувати структурну батарею з конкурентоспроможною ємністю зберігання енергії і жорсткістю», — пояснює Лейф Асп, професор Технологічного університету Чалмерса і керівник проекту.

Вчений упевнений, що майбутнє у таких акумуляторів є, причому не тільки в автомобілебудуванні, а й набагато далі: «Структурна батарея наступного покоління має фантастичний потенціал. Якщо ви подивіться на споживчі технології, то через кілька років цілком можливо буде виробляти смартфони, ноутбуки або електричні велосипеди, які будуть важити вдвічі менше, ніж сьогодні, і будуть набагато компактніше «, — запевняє він.

Показати ще новини
Радіо НВ
X