Создан первый в мире алюминиево-ионный аккумулятор: почему это прорыв в сфере энергетики
Ученые завершили создание первой демонстрационной модели аккумуляторной системы на основе алюминиево-графитовых двуионных батарей (AGDIB), что стало важным событием для технологии безлитиевых аккумуляторов.
Демонстрационная модель аккумулятора продемонстрировала стабильность не только в лабораторных условиях, но и при реальных эксплуатационных сценариях. Разработка демонстрирует, что безлитиевые высокомощные аккумуляторы могут обеспечить стабильность, быструю реакцию и возможность переработки для сетей следующего поколения, пишет ESS News.
Как объясняют в издании, алюминиево-ионный аккумулятор представляет собой экономически эффективную, негорючую технологию накопления энергии, которая использует легкодоступные активные материалы — алюминий и графит.
Элементы AGDIB могут достигать плотности энергии 160 Вт-ч/кг и плотности мощности более 9 кВт/кг. Кроме того, во время лабораторных тестов алюминиево-ионные аккумуляторы выдерживали более 10 000 циклов зарядки при 100% глубине разряда (DoD) с почти 100% кулоновской эффективностью и энергоэффективностью более 85%.
Учитывая такие возможности, алюминиево-ионные аккумуляторы считаются перспективной технологией для систем, которые требуют высокой мощности, а не высокой плотности энергии. Однако, хотя многие новые технологии безлитиевых аккумуляторов остаются в лабораторных масштабах, демонстрационные модели на системном уровне встречаются редко.
Полноценный демонстрационный модуль такой аккумуляторной системы был создан в рамках проекта INNOBATT, возглавляемого Институтом интегрированных систем и устройств Фраунгофера (IISB). Модуль из восьми пакетных ячеек AGDIB успешно подтвердил возможности, ранее проявлявшиеся лишь на уровне элементов.
Система поддерживала стабильную работу при динамических нагрузках с высоким током при температуре 10°C, демонстрируя масштабируемость AGDIB благодаря успешному производству элементов, взаимосвязи и системной интеграции. В отличие от многих традиционных аккумуляторных систем, AGDIB поддерживает очень высокие скорости заряда и разряда.
Разработчики также предусмотрели возможность переработки — материалы AGDIB можно разделить физически без использования токсичных химикатов. Более того, конструкция модуля превышает действующие нормативные требования ЕС по эффективности переработки аккумуляторов.
Напомним, ученые из Корейского передового института науки и технологий (KAIST) определили фундаментальную причину быстрой деградации высоконикелевых аккумуляторов, используемых в электромобилях.
Фокус также сообщал, что ученый из Исследовательского центра FSCN разработал устойчивый метод изготовления кремния, пригодного для аккумуляторов следующего поколения.