Алуминий, сяра и сол са трите компонента на нов вид

Алуминий, сяра и сол са трите съставния елемент на нов тип батерия, която е евтина, зарежда се бързо и не може да гори (снимка: Rebecca Miller / MIT)

Инженери от Масачузетския софтуерен институт са създали нов дизайн на батерия, употребявайки обичайни и елементарно налични материали – алуминий, сяра и сол. Батерията освен е евтина, само че е устойчива на огън и повреди и може да се зарежда доста бързо. А това може да я направи потребна за зареждане на домовете или зареждане на електрически транспортни средства.

Литиево-йонните акумулатори преобладават в приложенията за предпазване на сила през последните няколко десетилетия, с помощта на надеждността и високата енергийна компактност. Литият обаче става все по-оскъден и по-скъп. Същевременно клетките могат да бъдат рискови, да експлодират или да избухнат в пламъци, в случай че се повредят или употребяват погрешно. Необходими са по-евтини и по-безопасни други възможности, изключително когато светът минава към възобновима сила и електрически транспортни средства.

Екипът на MIT се е заел да проектира нов вид батерия от елементарно налични, евтини материали. След известно време на търсене и някои проби и неточности учените се стопираха на алуминий за единия електрод и сяра за другия, допълнени с електролит от разтопена хлоро-алуминатна сол. Всички тези съставки освен са евтини и нормални, само че не са запалими, тъй че няма риск от пожар или детонация.
още по темата
При проби екипът показва, че новите батерийни кафези могат да устоят на стотици цикли на зареждане и също така да се зареждат доста бързо – в някои опити по-малко от минута. Клетките биха коствали единствено една шеста от цената на литиево-йонните си „ сътрудници “ с сходен размер.

Новите кафези освен могат да работят при високи температури до 200°C, само че в действителност работят по-добре, когато са по-горещи – при 110°C батериите се зареждат 25 пъти по-бързо, в сравнение с при 25°C. Изследователите споделят още, че акумулаторът не се нуждае от външна сила, с цел да доближи тази нараснала температура – неговият нормален цикъл на зареждане и разреждане е задоволителен, с цел да го поддържа задоволително топъл.

Въпреки че типът на солта в електролита е определен, тъй като има ниска точка на размразяване, той има друго преимущество – естествено предотвратява образуването на дендрити. Тези железни жилки, които последователно „ порастват “ сред двата електрода, до момента в който причинят късо съединяване, са главен проблем при затруднение за батериите с литиево-йонните кафези.

Екипът споделя, че новият дизайн на батерията би бил най-подходящ за „ няколко десетки киловатчаса “, като да вземем за пример за зареждане на самостоятелен дом от възобновими източници. Подобни акумулатори могат да бъдат потребни и като зарядни станции за електрически транспортни средства, най-много с помощта на бързината.

Учените към този момент са патентовали алуминиево-сярните акумулатори от името на нова компания Avanti, която е съоснована от един от създателите на проучването.