Алюминий-ионный аккумулятор ученых из Стэнфорда - новая альтернатива литиевым батареям - «Технологии»

Высокая эффективность, быстрая подзарядка, большой срок эксплуатации, низкая стоимость — приблизительно такими могут быть характеристики совершенного аккумулятора, как для электронных гаджетов, так и для электрического транспорта. Еще на один шаг ближе к «идеальной зарядке» человечество приблизилось благодаря исследованию ученых из Стендфорского университета (США), создавших батарею, способную заряжаться в течении минуты, а эксплуатироваться значительно дольше обычных. Такая новинка может составить серьезную конкуренцию популярным сегодня щелочным и литий-ионным аккумуляторам.

«Мы разработали перезаряжаемую алюминиевую батарею, которая может заменить существующие устройства хранения энергии, такие как щелочные аккумуляторы, которые вредны для окружающей среды, и литий-ионные батареи, которые могут случайно воспламенятся, - говорит профессор химии Стенфорда Хонгджи Дай (Hongjie Dai), - Наша новая батарея не загорится, даже если просверлить в ней отверстие».

Принцип работы нового аккумулятора является достаточно традиционным для подобных устройств — возникновение разности потенциалов в результате химической реакции. Имеется два электрода — позитивный анод и отрицательный катод. Однако последний изготовлен из алюминия, а в качестве электролита используется ионная жидкость. Вся «начинка» аккумуляторной батареи располагается в корпусе со специальным полимерным покрытием.

Одним из главных достоинств новой батареи является ее длительный срок службы. В ходе проведенных испытаний, ученые выяснили, что алюминий-ионные аккумуляторы спокойно переносят более 7500 циклов перезарядки без каких либо ощутимых потерь для их емкости. Стоить отметить, что ранее эксперименты по созданию алюминий-ионных зарядных устройств показывали возможность применения не более 100 циклов, а обычные литий-ионные аккумуляторы способны выдержать порядка 1000 перезарядок.

Отличительными характеристиками алюминиевого аккумулятора являются его способность полностью восполнять свою емкость всего за 60 секунд, а также высокая степень безопасности — батарея не воспламеняется даже при сильных механических воздействиях.

Преимуществом экспериментального аккумулятора может послужить хорошая гибкость. Такое качество открывает достаточно неплохие перспективы в области мобильных девайсов, для который гибкость сегодня, что называется «в тренде». Кроме того, небольшие производственные издержки,  (сравнительная дешевизна алюминия) могут сделать новые АКБ лидерами продаж среди аналогичных устройств.

Однако у алюминий-ионного аккумулятора есть и недостатки. Так, прототип зарядного исследователей из Стэнфорда имеет низкое рабочее напряжение. Батарея генерирует всего лишь несколько вольт электричества, что приблизительно в два раза меньше в сравнении с обычным литий-ионным аккумулятором. Но исследователи не останавливаются на достигнутом, и уверяют, что ведутся активные работы по доработке и усовершенствованию их детища.