Алюминиево-ионный аккумулятор - надежда или уловка?

Вчера в крупных СМИ появилась новость от профессора Хунаньского университета, который разработал алюминиево-ионный аккумулятор.

В своем отчете профессор Хунаньского университета опубликовал статью в известном научном журнале и разработал алюминиево-ионную батарею с быстрой зарядкой и длительным сроком службы, которая изменит мир. Интересно, что в тот же день в других новостях говорилось, что Стэнфордский университет также разработал алюминиево-ионный аккумулятор, который также отличается быстрой зарядкой и длительным сроком службы. Что происходит? Кто это сделал? Эта штука надежна? Может ли это действительно изменить наш мир?

Алюминиево-ионный аккумулятор - уловка или надежда?

Кто это сделал?

Новости с китайской стороны: ведущие международные академические журналы, опубликованные в Интернете, доцент университета, институт физики и микроэлектроники Бинъань Лу и другие как «авторские» статьи «Быстрая зарядка и разрядка ионно-алюминиевых батарей». Журнал "Nature" считает, что результаты исследования впервые представляют собой реализацию перезаряжаемых алюминиево-ионных жидких батарей, которые, как ожидается, принесут революционные изменения в международную аккумуляторную промышленность.

Бинъань Лу сказал, что раньше мобильный телефон с литиевым аккумулятором занимал один час, а алюминиевый - всего одну минуту. В будущем, когда алюминиевый аккумулятор заряжается в течение 1 часа, использование мобильного телефона в течение 3 или 4 дней больше не будет гипотезой.

И Стэнфордская информация китайского профессора HongjieDai и его коллег по инновационным исследованиям алюминиево-ионных батарей опубликована в журнале Nature 6 апреля.

Алюминиево-ионный аккумулятор состоит из двух электродов: «отрицательно заряженный алюминиевым анодом и положительно заряженный графитовый катод, люди пробовали различные материалы, используемые в качестве катода», и команда Стэнфордского университета удивлена простым решением проблемы - использование графита, графит по существу углерод. Некоторые типы графитовых материалов могут давать очень хорошие характеристики ». Экспериментальная батарея Стэнфордской группы установила алюминиевый анод и графитовый катод, электролит на самом деле представляет собой жидкую соль при комнатной температуре, поэтому это очень безопасно. Наша алюминиевая аккумуляторная батарея может производить 2 вольта. Алюминиевая батарея любого напряжения может производить высокое напряжение ». Но мы можем добиться для типичной батареи литиевого электрического пула только наполовину напряжения, если улучшенные катодные материалы должны иметь возможность в конечном итоге повысить напряжение и плотность энергии. Итак, создаваемый нами аккумулятор будет соответствовать всем характеристикам аккумулятора вашего видения: недорогой электрод, безопасный, быстрая зарядка, гибкий и долгий срок службы. Я видел такие оригинальные новые батареи, это действительно захватывающе », - сказал изобретатель профессор Дай.

Среди других исследователей, участвовавших в исследовании, - Мэн-Чан Линь, приглашенный ученый из Тайваньского научно-исследовательского института промышленных технологий, Бинган Лу и Хоу Пенгэн У, научный сотрудник Хунаньского университета. Среди других авторов - Ди-Ян Ван, Минюнь Гуань, Майкл Ангел, Чансинь Чен и Цзян Ян из Стэнфордского университета; и Бинг-Джо Хван из Тайваньского национального педагогического университета. . Исследование было поддержано Министерством энергетики США, Тайваньским научно-исследовательским институтом промышленных технологий, Глобальной программой по климату и энергии Стэнфордского университета, Стэнфордским научно-исследовательским институтом точной энергии и Министерством образования Тайваня.

Сравнивая два отчета, мы видим, что этот проект на самом деле представляет собой комплексный исследовательский проект, предоставленный Министерством энергетики США и другими учреждениями. Профессор Лу из Хунаньского университета - всего лишь один из ученых-исследователей. Это все еще исследовательский проект США, а не Хунаньский университет, внутренние сообщения подозреваются в привлечении внимания своим названием.

Где прорыв в технологии алюминиево-ионных аккумуляторов?

Фактически, алюминиевые батареи долгое время считались перспективными для исследований из-за потенциальной плотности энергии. Но до сих пор алюминиевые батареи использовались только в качестве металлических топливных элементов, а не для зарядки, а для замены алюминиевых электродов для восполнения электроэнергии. То, что пробегали сотни километров в прежний период автомобили с алюминиевыми батареями, относятся именно к этому.

Аккумуляторные батареи из алюминия не должны делать, с одной стороны, плохой срок службы, с одной стороны, слишком медленный, непрактичный. Это фатальный дефект - внутри ионы алюминиевого электролита нестабильны, легко реагируют с риском. Эти недостатки сделать алюминиевый аккумулятор нецелесообразным.

И информация из бумаги, Стэнфорд этот проект разработал особый вид графитовых анодных материалов, может быстро заряжаться. В новостях не говорится о прозрачном графене, но за прошедшие годы было сделано много отрицательных графеновых материалов, новости об улучшении скорости зарядки литиевых батарей, испанский университет провел даже тест на нагрузку.

Однако большинство графеновых анодов имеют очень короткий срок службы, а ослабление в 7500 раз - это чудо. Если данные верны, в материале есть прорыв. Кроме того, Стэнфорд нашел подходящий электролит для обеспечения безопасности батареи. Если доктор Дай не лжет, эта батарея безопаснее, чем литий-ионная батарея, которую трудно найти. Таким образом, этот алюминиево-ионный аккумулятор фактически совершенствуется в материалах, а новый отрицательный электрод и новый электролит создают идеальный алюминиево-ионный аккумулятор.

Насколько это далеко от практического?

Мы заметили, что изобретатель также сказал, что аккумулятор - это прототип, а не готовый продукт, проблем по-прежнему много. Алюминиевая батарея теоретическая емкость очень высока, но изобретатель сказал, что для дальнейшего увеличения плотности энергии, предполагая, что, по крайней мере, плотность энергии эксперимента недостаточна, а плотность мощности алюминиевой батареи также была плохой ориентацией, напряжение также невысокое , это ограничивает сферу его использования. Несмотря на то, что количество циклов радует, скорость зарядки удовлетворительна, но мощность оставляет желать лучшего. Его нельзя использовать во многих местах. Например, мобильный телефон с большой батареей.

Однако в электромобилях, особенно в электрических автобусах, такие долговечные и быстро заряжаемые батареи все еще перспективны. Помимо технических вопросов, от лаборатории до массового производства требуется долгий процесс, как построить производственную линию, как контролировать качество и как поддерживать единообразие новых материалов.

Как сказал изобретатель, сейчас есть только хороший прототип, и можно разработать идеальную батарею. Алюминий намного дешевле лития, а графит не дорогой. Пока используется ионно-алюминиевый аккумулятор, соответствующий литий-ионному аккумулятору с точки зрения плотности энергии и удельной мощности, литий-ионный аккумулятор можно полностью заменить за счет преимуществ и затрат других технических показателей. Тогда наш мир действительно изменился.

В настоящее время алюминиево-ионные батареи - это всего лишь уловка, а в будущем это будет надежда на новую энергию человека.

Страница содержит содержимое машинного перевода.