Новые воздушно-алюминиевые батареи: еще одна дешевая и безопасная альтернатива литию создана учеными Кореи - «Технологии»

Новая разработка ученых южно-корейского технологического института UNIST позволит комплектовать электромобили более производительными аккумуляторами по сравнению с автомобилями на традиционных видах топлива. В предложенной концепции пользователям не придется тратить много времени на зарядку аккумуляторных блоков, что сейчас считается одним из главных недостатков машин с электрическим двигателем. Вместо этого они смогут просто менять на станции аккумуляторные блоки, которые, к тому же, будут иметь меньший вес и большую мощность.

В работе профессора Джефила Чо из UNIST говорится о новом типе воздушно-алюминиевых аккумуляторов для электромобилей. По сравнению с обычными литий-ионными накопителями воздушно-алюминиевые батареи имеют более высокую плотность энергии, долгий срок эксплуатации, меньшую стоимость и большую безопасность.

Новые воздушно-алюминиевые батареи невозможно будет перезарядить обычным способом: с исчерпанием запаса энергии в них меняется электролит и окислившиеся элементы. Но с точки зрения количества запасенной энергии на единицу веса алюминий в полтора раза превосходит традиционные виды топлива (2500 ватт-час/кг против 1700 ватт-час/кг). Аккумулятор из килограмма алюминия удерживает энергию для пробега 700 километров.

Читайте также: Аккумуляторные батареи для электромобилей. Вопросы и ответы

Воздушно-алюминиевые аккумуляторы производят энергию за счет реакции окисления, и главной проблемой, почему они до сих пор не получили широкого распространения, является высокая себестоимость анода (обычно используются драгоценные металлы) и утилизации побочных продуктов в случае применения традиционных электролитов.  

Ученые из UNIST решили эту проблему каталитическим восстановлением кислорода с помощью тончайшей пластины манганата серебра с покрытием из наночастиц серебра. Они обнаружили, что атом серебра способен переходить в свободную кристаллическую решетку и перестраивать структуру оксида марганца, что позволит увеличить срок работы и плотность энергии аккумулятора. Разрядная емкость батареи в новом воздушно-алюминиевом аккумуляторе увеличилась в 17 раз, а стоимость такого катализатора в 50 раз ниже традиционного платинового.

Несмотря на уникальные характеристики новых батарей, исследователи пока не спешат делать выводы о коммерческом потенциале технологии. Нерешенным остается вопрос инфраструктуры: для того, чтобы перейти на такой вид накопителей энергии, потребуется не только изменить производственные процессы, но и создать целую сеть специальных «электрозаправок».

Читайте также: Сколько батарея электромобиля сохраняет свою емкость – пример BMW i3

Источник: unist.ac.kr