Американцы готовят замену лития алюминием?

      Министерство энергетики США поставило перед собой крайне амбициозную цель – чиновники надеются увеличить емкость батарей в пять раз и сделать их в пять раз дешевле по сравнению с современными образцами. Причем на все про все отводится пять лет и $ 120 млн. Над проектом под названием Battery and Energy Storage Hub будут трудиться специалисты пяти американских университетов, которые были отобраны ранее в этом году, пишет Energysafe со ссылкой на материалы ExtremeTech.
      Отметим, что современные технологии создания химических батарей являются достаточно зрелыми, и специалисты не думают, что за пять лет удастся революционизировать отрасль. Экзотические материалы, такие как графен и углеродные нанотрубки в настоящее время применяются при создании опытных образцов анодов с удивительными свойствами, но дальше лабораторных изысканий дело, как правило, не доходят.
      Одним из наиболее интересных вариантов для замены текущего лидера рынка в лице литий-ионных батарей считается концепция алюминий-ионного аккумулятора (Al-ion). Потенциально его плотность энергии составит 1 КВт-ч/кг (у литий-ионных - 0,4 КВт-ч/кг). Алюминий-ионные батареи имеют очень большое преимущество – они обладают тремя валентными электронами по сравнению с единственным доступным валентным электроном в случае лития. Результатом является то, что в ходе реакции заряда / разряда Al-ion батареи может передаваться в три раза больше электронов и, следовательно, это позволяет утроить плотность энергии. Но у металл-ионных батарей имеется один общий недостаток: их нельзя разрядить до нуля. Кроме того, механические воздействия - как при краш-тестах Chevy Volt – могут привести к возгоранию таких аккумуляторов.
      С учетом теплотворной способности бензина, которая составляет 13 КВт-ч/кг, сейчас он является гораздо более привлекательным вариантом, чем любые аккумуляторы, и это справедливо, даже если принимать во внимание низкий КПД двигателя внутреннего сгорания. Непременными атрибутами бензиновых авто в городских условиях являются повышенный уровень шума и смог, что также нельзя сбрасывать со счетов. Для повышения конкурентоспособности своих разработок ученым нужно двигаться в сторону металло-воздушных батарей (например, литий-воздушных), которые производят электроэнергию в ходе реакции с атмосферным кислородом. Как и в случае реактивного двигателя, им не нужен хранящийся внутри окислитель. Следовательно, плотность энергии в данном случае гораздо выше и, по сути дела, сопоставима с бензином. Основным недостатком является отсутствие возможности быстрой подзарядки подобных батарей. Возможно, американцы смогут устранить этот недостаток.

Источник: MetalTorg.Ru

Телеграм-канал https://t.me/metaltorgnews

Читайте новости рынка в нашем мобильном приложении