Батерията, изработена от алуминий, сяра и сол, се оказва бърза, безопасна и евтина

Сподели

Инженери от Масачузетския технологичен институт са разработили нов дизайн на батерията, използвайки обичайни материали – алуминий, сяра и сол. Батерията не само е евтина, но е устойчива на пожар и повреди и може да се зарежда много бързо, което може да я направи полезна за захранване на дома или зареждане на електрически превозни средства.

Литиево-йонните батерии доминират в областта през последните няколко десетилетия, благодарение на тяхната надеждност и висока енергийна плътност. Литият обаче става все по-оскъден и по-скъп, а клетките могат да бъдат опасни, да експлодират или да избухнат в пламъци, ако се повредят или използват неправилно. Необходими са по-евтини и по-безопасни алтернативи, особено когато светът преминава към възобновяема енергия и електрически превозни средства.

Така че екипът на MIT се зае да проектира нов тип батерия от лесно достъпни, евтини материали. След търсене и някои проби и грешки те се спряха на алуминий за единия електрод и сяра за другия, допълнени с електролит от разтопена хлоро-алуминатна сол. Всички тези съставки не само са евтини и обичайни, но не са запалими, така че няма риск от пожар или експлозия.

При тестове екипът демонстрира, че новите батерийни клетки могат да издържат на стотици цикли на зареждане и да се зареждат много бързо – в някои експерименти, по-малко от минута. Клетките биха стрували само една шеста от цената на литиево-йонна клетка с подобен размер.

Те не само могат да работят при високи температури до 200 °C (392 °F), но всъщност работят по-добре, когато са по-горещи – при 110 °C (230 °F), батериите се зареждат 25 пъти по-бързо, отколкото при 25 °C (77 °F). Важно е, че изследователите казват, че батерията не се нуждае от външна енергия, за да достигне тази висока температура – ​​обичайният й цикъл на зареждане и разреждане е достатъчен, за да я поддържа толкова топла.

Въпреки че видът на солта в електролита е избран, защото има ниска точка на топене, той случайно има друго предимство – естествено предотвратява образуването на дендрити. Тези метални жилки, които постепенно растат между двата електрода, докато причинят късо съединение, са основна пречка за батериите, особено литиево-йонните клетки.

Екипът казва, че този дизайн на батерията би бил най-подходящ за мащаба от няколко десетки киловатчаса, като захранване на индивидуален дом от възобновяеми източници. Те могат да бъдат полезни и като зарядни станции за електрически превозни средства, благодарение на бързото им зареждане. Други видове батерии, като скорошен дизайн, използващ електролит от разтопена сол и алуминиеви и никелови електроди, биха могли да работят по-добре в мащаб на мрежата.

Патентите за алуминиево-сярните батерии са лицензирани на компания, наречена Avanti, съоснована от един от авторите на изследването, описващо дизайна. Първата цел на работа е да се изгради в мащаб и да се проведе чрез стрес тестове.

Изследването е публикувано в списанието Природата.

източник: MIT



Публикациите се превеждат автоматично с google translate


Сподели