Литиевые батареи являются наиболее широко используемыми аккумуляторными батареями для ветровой и солнечной энергии в мире. Но для большинства людей, которые пользуются этим аккумуляторным приложением, его стоимость всегда дороговата. Многие люди даже мечтают о более доступной батарее, чтобы заменить нынешний статус-кво дорогих литиевых батарей. Однако ученым из Массачусетского технологического института это удалось, и они создали аккумулятор нового типа — алюминиево-серный аккумулятор.
Новая архитектура батареи, разработанная профессором Массачусетского технологического института Дональдом Садовеем и 15 другими талантами Массачусетского технологического института из Китая, Канады, Кентукки и Теннесси, была опубликована 24 августа в журнале. Природа.
Состав и преимущества алюминиево-серной батареи
В конечном итоге батарея решила работать с расплавленным солевым электролитом, состоящим из NaCl-KCl-AlCl3 (температура близка к температуре кипения воды).
Используя алюминий и катодную серу в качестве электродных материалов, многоступенчатые пути переключения между собой обеспечивают быструю зарядку при температуре до 200°C и выдерживают сотни циклов высокой скорости заряда без образования алюминиевых дендритов.
(Узкие металлические шипы, образующиеся на одном электроде, могут со временем расти на другом, вызывая короткие замыкания и снижая эффективность, рискуя спровоцировать тепловой разгон).
В то же время стоимость алюминиево-серных аккумуляторов составляет менее одной шестой стоимости литий-ионных аккумуляторов и может быть переработана.
Объясняет Садоуэй, почетный профессор химии материалов Джона Ф. Эллиотта.
«Я хотел изобрести что-то, что было бы лучше, намного лучше, чем литий-ионные батареи для небольших стационарных аккумуляторов и, в конечном счете, для автомобильных [использований]»,
Самое главное, батарея не требует внешнего источника тепла для поддержания своей рабочей температуры. Тепло естественным образом вырабатывается химическим путем во время зарядки и разрядки. Этого заряда-холостого хода-разряда-холостого хода достаточно, чтобы вырабатывать достаточно тепла, чтобы поддерживать тепло объекта.
Новые алюминиево-серные батареи идеально подходят для электроснабжения отдельных домов и малых и средних предприятий, генерируя десятки киловатт-часов аккумулирующей мощности. Садоуэй и его студенты также разрабатывают новые батареи из жидкого металла для коммунальных услуг, закладывая основу для дочерней компании под названием Ambri. Ожидается, что компания поставит первую продукцию в течение следующего года. Садуэй также получил награду European Inventor of the Year за это изобретение.
