Учёные Самарского национального исследовательского университета имени академика С.П. Королёва приступили к созданию аккумуляторных батарей на основе алюминия. Предполагается, что такие источники питания будут безопаснее, дешевле и экологичнее нынешних литий-ионных батарей, и смогут найти широкое применение в электромобилях и системах хранения энергии.
Специалисты объясняют, что теоретически один атом алюминия может переносить в три раза больший заряд, чем литий. Соответственно и ток, который будут давать алюминиевые батареи при прочих равных условиях, может быть до трёх раз выше.
Однако существует сложность. Дело в том, что атомы алюминия намного крупнее атомов лития, поэтому их диффузия в веществе затруднена. Кроме того, литиевые аккумуляторы имеют очень высокую плотность хранения энергии. Смогут ли алюминиевые аккумуляторы достичь или превзойти литиевые по данному показателю, пока не ясно.
Расчёт свойств перспективных материалов для новых батарей производится в Самарском университете с помощью программных комплексов ToposPro и VASP. Первый из названных пакетов содержит базы данных о более чем 1 млн веществ, снабжённые экспертной системой оценки свойств материалов разного состава и строения. В свою очередь, VASP — это платформа для квантово-механического моделирования свойств твёрдых тел. Объединение двух мощных методов изучения вещества позволяет учёным получать качественно новые результаты.
Создание «аккумуляторов будущего» на основе алюминия может существенно ускорить технологическое развитие многих сфер жизни человечества. Алюминий намного дешевле лития и это один из самых распространённых на Земле элементов. Поэтому появление алюминиевых аккумуляторов даст толчок к развитию «зелёной» энергетики.
Источник:
