Новые алюминиевые аккумуляторы с многократно ускоренной зарядкой

Не стоит объяснять, что парк электромобилей стремительно растет. Уже даже не специалист, проходя по улице, среди всех марок проезжающих автомобилей, сразу узнает эмблему Tesla на переднем бампере электрокара. И тем не менее, сегодня такой экологически чистый транспорт стоит дороже, чем автомобиль с ДВС. Всему причина – дорогостоящий аккумулятор, да еще прибавьте к этому, длительная его зарядка. Именно над этой проблемой постоянно работают ученые, инженеры, изобретатели всех стран.   

Совсем недавно, австралийская компания Graphene Manufacturing Group (GMG) отчиталась об испытаниях алюминий-ионных батарей нового типа. По словам разработчика, новые аккумуляторы обеспечивают прирост в скорости зарядки до 60 раз и способны вместить в три раза больше энергии, чем эталонные литий-ионные элементы, за счет отказа от систем охлаждения. Компания не сомневается в коммерческом успехе своего решения и уже разработала дорожную карту — базовая версия аккумулятора поступит в продажу в начале следующего года, а элементы, оптимизированные для электромобилей, появятся на рынке в 2024 году.

Новая конструкция GMG базируется на исследованиях Австралийского института биоинженерии и нанотехнологий при Квинслендском университете. Команда инженеров предложила установить атомы алюминия в миниатюрных отверстиях в графеновых плоскостях. Новый подход резко увеличил плотность энергии батареи — до 7000 Вт/кг, сообщает Forbes. Для сравнения, средняя мощность современных литий-ионных батарей составляет 250-700 Вт/кг. Таким образом показатели аккумуляторов ближе к ультраконденсаторам с плотностью около 12000-14000 Вт/кг.

Читайте также: Беспроводная передача энергии на большие расстояния

За счет высокой плотности энергии новые батареи многократно увеличили скорость зарядки и разрядки — по подсчетам GMG, с такими элементами питания современные смартфоны будут заряжаться от 0 до 100% менее чем за 10 секунд. Плотность энергии аккумулятора — около 150-160 Вт*ч/кг — составляет 60% от лучших коммерческих литий-ионных батарей. В компании считают, что этот показатель компенсируется не только скоростью зарядки, но и дополнительной особенностью аккумуляторов — они не подвержены перегреву, поэтому не нуждаются в системе охлаждения.

«На данный момент у нас нет проблем с температурой. Около 20% литий-ионной аккумуляторной батареи в автомобиле отведено под охлаждение. А мы уверены в том, что нам вообще не понадобится ни охлаждение, ни обогрев», — заявил управляющий директор GMG Крейг Николь. Это значит, что батареи от GMG будут либо компактнее, либо смогут содержать больше элементов.

Аккумуляторы уже прошли тестирование в нескольких австралийских университетах и сейчас отправляются на пилотную производственную линию. GMG начнет с выпуска «монетных» батарей — такие элементы подойдут для питания бытовой электроники и мобильных устройств. А затем, когда компания отладит серийное производство, на рынке появятся алюминий-ионные аккумуляторы GMG для электрического транспорта — ориентировочная дата их производства назначена на 2024 год.

Монетный аккумулятор станет первым в производстве алюминиево-ионным аккумулятором, начиная с начала следующего года. Фото: Graphene Manufacturing Group

В компании также считают, что новые графеновые алюминиево-ионные батареи можно адаптировать под существующие платформы автопроизводителей — например, для MEB от немецкого автоконцерна Volkswagen Group. «Наши будут той же формы и напряжения, что и нынешние литий-ионные элементы, или мы можем придать любую форму, которая потребуется», — добавил Николь.

Помимо Квинслендского университета, в проекте GMG также участвовал Даляньский университет, Университет Небраски-Линкольна, Корнельский университет, Университет Клемсона, а также Стэнфорд и промышленный консорциум European Alion.

По-видимому, прорывная технология графеновых алюминиево-ионных аккумуляторов может вытеснить литий-ионную батарею, за счет плотности энергии, скорости перезарядки и экологичности (авт.).

По материалам источника:

Спасибо за прочтение. smileyЕсли вам понравилось, пожалуйста, поделитесь с друзьями и в комментариях черкните пару строк своего мнения