Naukowcy opracowali aluminiową baterię

dodano: 2021-04-06 22:25
autor: Jan Borejko | źródło: Uniwersytet Cornell/Nature Energy

aluminum bateria battery elektroda 360px.jpg Naukowcy w USA opracowali aluminiową baterię, która wykazuje lepszą niż 99,5% odwracalność i może oferować do 10 000 bezbłędnych cykli. Włączając podłoże z włókien węglowych do konstrukcji anody, naukowcy uzyskali lepszą kontrolę nad wiązaniami chemicznymi, które tworzą się podczas ładowania akumulatora, co prowadzi do znacznej poprawy wydajności. Czas na dużo trwalsze i tańsze baterie. Naukowcy stworzą akumulatory, które są bezpieczniejsze, tańsze i bardziej zrównoważone niż akumulatory litowo-jonowe.

Alu bateria batteries 760px.jpg


Dzięki potencjałowi większej pojemności niż dzisiejsze komercyjne technologie akumulatorów i poleganiu na tańszych, bardziej powszechnych materiałach, akumulatory na bazie aluminium od dawna są atrakcyjne dla naukowców. Jednak problemy z okresem przydatności do użycia i cykliczności nie pozwoliły na dalsze przekształcenie tych pomysłów w komercyjne wykorzystanie.

Początek 2021 roku przyniósł zachęcające zmiany w technologii akumulatorów aluminiowych. Dzięki współpracy między uniwersytetami w Chinach i USA zademonstrowano stabilny, superszybki akumulator aluminiowy. A teraz naukowcy z Cornell University w USA demonstrują dalszy rozwój tej technologii.

W artykule zatytułowanym „Regulating elektrodeposition morphology in high-capacity aluminium and cynk battery anodes using interfacial metal-substrat bonding", opublikowanym w Nature Energy, grupa naukowców z Cornell University pokazała baterię z 99,8% odwracalnością w czasie cykli ponad 3600 godzin.

Istotną cechą nowej baterii jest to, że jako anoda i katoda zastosowano dwa tanie materiały: aluminium i węgiel. Co ważne oba są niedrogie, powszechnie dostępne i stosunkowo przyjazne dla środowiska w przypadku recyclingu.

Wszystko dzięki zastosowaniu trójwymiarowej, a nie płaskiej architektury elektrod baterii, naukowcy byli w stanie lepiej kontrolować nawarstwianie się aluminium podczas cykli baterii. Dzięki temu elektroda jest znacznie grubsza i ma znacznie szybszą kinetykę.

Co prawda aluminium ma tendencję do reagowania z separatorem, który dzieli anodę i katodę, powodując awarię baterii, ale to się da dopracować.

Naukowcy twierdzą, że podobne podejście można by zastosować również do innych materiałów. Tu jest mowa o  wcześniejszych pracach nad bateriami cynkowymi i litowo-metalicznymi, bo zasada jest taka sama.

Okazuje się, że problem tkwi w projektowaniu podłoża w baterii, np. z przeplatanego włókna węglowego, które zapewnia stabilizację.

Źródło: advancedbatteriesresearch.com
Materiał chroniony prawem autorskim - wszelkie prawa zastrzeżone. Dalsze rozpowszechnianie artykułu tylko za zgodą wydawcy.




Więcej z kategorii Ciekawostki
Informacje
reklama
reklama
HOLLEX.PL - Twój sklep internetowy

Konwerter Unicable II Inverto 32 tunery (5679) EVOBOX

Konwerter Unicable II marki Inverto pozwala na jednoprzewodową (szeregową) transmisję...

199 zł Więcej...

Odbiornik AX 4KBOX HD61 Combo

AX 4K HD61 Combo - najnowszy odbiornik Ultra HD marki...

829 zł Więcej...

Kabelio: CAM CI+ 3 m gratis

Oryginalny, bezkartowy moduł (CAM) CI+ nowej szwajcarskiej platformy Kabelio z...

530 zł Więcej...