Bateria z aluminium, siarki i soli jest szybka, bezpieczna i tania

dodano: 2022-08-27 21:48 | aktualizacja: 2022-08-27 22:44
autor: Janusz Sulisz | źródło: Nature/MIT

Akumulatory litowo-jonowe zdominowały branżę od kilkudziesięciu lat dzięki niezawodności i wysokiej gęstości energii. Jednak lit jest rzadki i drogi. Dlatego inżynierowie z MIT opracowali nowy projekt baterii przy użyciu popularnych materiałów – aluminium, siarki i soli. Taki akumulator jest nie tylko tani, ale odporny na ogień i awarie, a także może być ładowany bardzo szybko, co może być przydatne do zasilania domu lub ładowania samochodów elektrycznych.

satkurier.pl

Prosimy o wyłączenie blokowania reklam i odświeżenie strony.

Bateria wykonana z aluminium, siarki i soli będzie szybka, bezpieczna i tania, a to daje przewagę nad bateriami litowo-jonowymi.
Baterie litowo-jonowe zdominowały branżę dzięki swojej niezawodności i wysokiej gęstości energii. Jednak lit jest coraz rzadszy i droższy, a ogniwa mogą być niebezpieczne, eksplodując lub zapalając się w przypadku uszkodzenia lub niewłaściwego użycia. Potrzebne są tańsze i bezpieczniejsze alternatywy, zwłaszcza że świat przechodzi na energię odnawialną i samochody elektryczne.

Dlatego zespół MIT postanowił zaprojektować nowy typ baterii z łatwo dostępnych, niedrogich materiałów.
Po poszukiwaniach i kilku próbach zdecydowano się na aluminium jako jedną elektrodę i siarkę jako drugą elektrodę, uzupełnione elektrolitem ze stopionej soli chloroglinianowej. Wszystkie te składniki są nie tylko tanie i powszechne, ale nie są łatwopalne, więc nie ma ryzyka pożaru lub wybuchu.

W testach wykazano, że nowe ogniwa baterii mogą wytrzymać setki cykli ładowania i ładować się bardzo szybko. W niektórych eksperymentach w czasie krótszym niż minuta. Ogniwa kosztowałyby zaledwie 1/6 ceny ogniw litowo-jonowych podobnej wielkości.

Mogą nie tylko działać w wysokich temperaturach do 200°C, ale w rzeczywistości działają lepiej, gdy są wyższe, np. przy 110°C akumulatory tego typu ładują się 25 razy szybciej niż w 25°C. Co ważne, naukowcy twierdzą, że bateria nie potrzebuje żadnej energii zewnętrznej, aby osiągnąć tak podwyższoną temperaturę. Jej zwykły cykl ładowania i rozładowywania wystarcza, aby utrzymać go w tak wysokiej temperaturze.

Chociaż rodzaj soli w elektrolicie został wybrany ze względu na niską temperaturę topnienia, przypadkowo ma inną zaletę – naturalnie zapobiega tworzeniu się dendrytów. Te tzw. metalowe wąsy, które stopniowo rosną między dwiema elektrodami, aż spowodują zwarcie, są główną przeszkodą dla akumulatorów, zwłaszcza ogniw litowo-jonowych.

Zespół twierdzi, że ten projekt baterii najlepiej sprawdziłby się w skali kilkudziesięciu kilowatogodzin, jak zasilanie pojedynczego domu ze źródeł odnawialnych. Mogą być również przydatne jako stacje ładowania pojazdów elektrycznych, dzięki szybkiemu ładowaniu.

Licencja na patenty na baterie aluminiowo-siarkowe została udzielona firmie spinoff o nazwie Avanti/Ambri, której współzałożycielem jest jeden z autorów opracowania opisującego projekt. Pierwszym zadaniem biznesowym jest zbudowanie baterii na dużą skalę i poddanie jej testom w skrajnych warunkach.

Źródło: mit.edu nature.com

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