Научные специалисты разработали безопасное и долговечное решение в виде алюминиевого аккумулятора для эффективного хранения энергии из возобновляемых источников. Эта инновация, представленная в издании ACS Central Science, может стать основополагающим элементом для масштабного интегрирования солнечной и ветровой энергии в энергосистему США.
Команда исследователей, возглавляемая Вэй Ваном и Шуцян Цзяо, разработала алюминий-ионный аккумулятор в твердом состоянии, который способен функционировать в экстремальных условиях и выдерживает более 10 000 циклов заряда и разряда с минимальными потерями ёмкости. Внедрение инертной соли фторида алюминия в электролит позволило устранить давние проблемы коррозии и чувствительности к влаге, характерные для традиционных алюминиевых аккумуляторов.
Изобретенный аккумулятор демонстрирует значительную устойчивость к механическим воздействиям и способен выдерживать температуры до 200°C. Ученые акцентировали внимание на экологической стороне разработки: значительную часть фторида алюминия можно легко извлечь с помощью простой промывки и использовать повторно в новых батареях с незначительными потерями характеристик.
Экономическая доступность новой технологии делает её привлекательной альтернативой по сравнению с традиционными литий-ионными аккумуляторами. Несмотря на высокую энергетическую плотность литий-ионных батарей и их широкое применение в потребительской электронике и электромобилях, их использование в крупных энергетических системах ограничено высокой стоимостью и рисками возгораний.
Для усовершенствования характеристик батареи исследователи использовали фторэтилен карбонат в качестве добавки, создающей тонкий защитный слой на электродах, что предотвращает образование кристаллов алюминия, способных ухудшить производительность аккумулятора.
Несмотря на обнадеживающие результаты, ученые подчеркивают необходимость дальнейшего повышения плотности энергии и долговечности перед её коммерциализацией.
Источник: iXBT
