В Самарском национальном исследовательском университете им. академика С.П. Королева ученые создают аккумуляторные батареи на основе алюминия, которые, как считается, окажутся безопаснее, дешевле и «чище» нынешних литий-ионных батарей. Российские ученые уверены, что такие батареи могут найти широкое применение в электрокарах, а также в системах хранения энергии.
И на то у них есть веские основания, хотя еще предстоит большая работа по сбору доказательств, что российские ученые правы в своих предварительных выводах. Нужно отметить, что первые работы в этом направлении начались совсем недавно – в 2015 году. Поэтому о конкретных результатах говорить пока преждевременно.
“Ион алюминия может иметь степень окисления +3, в то время как литий – только +1. А это значит, что теоретически один атом алюминия может переносить в три раза больший заряд, чем литий. Соответственно и ток, который будут давать алюминиевые батареи при прочих равных условиях, может быть до трех раз выше, чем литиевых. В то же время атомы алюминия намного крупнее атомов лития, поэтому их диффузия в веществе затруднена.
Кроме того, литиевые аккумуляторы имеют очень высокую плотность хранения энергии. Смогут ли алюминиевые аккумуляторы достичь или превзойти литиевый предел плотности энергии, пока неясно. Но очевидно то, что алюминий намного дешевле лития и это один из самых распространенных на Земле элементов”, – с ообщил научный сотрудник МНИЦТМ, кандидат физико-математических наук Артем Кабанов.
Новый “алюминиевый аккумулятор” может заметно ускорить внедрение прогрессивных технологий в те сферы жизни человека, которые сегодня все еще считаются экзотическими, например, в область электромашиностроения. Впрочем, в мире уже колесят по дорогам почти 1,5 млн электромобилей, а к 2035 году, прогнозируют некоторые аналитики, электрокаров станет заметно больше. Так, например, эксперты Wood Mackenzie уверены, что к указанному периоду времени каждое десятое реализуемое в США авто будет работать от электротяги. А какой на них будет стоять двигатель, сегодня предсказать никто не решится. Вполне вероятно, что в них ключевую роль будут играть алюминиевые батареи.
Самарские учены говорят, что проектируют материалы для аккумуляторов из разных веществ, причем уже получены доказательства, что твердые электролиты на основе алюминия могут быть лучше недавно спроектированных натриевых. Алюминий может переносить более высокий заряд и поэтому создавать более сильный ток. Этот момент достаточно важный, так как если выводы самарских ученых будут подтверждены на практике, то это означает одно: автономный механизм будет куда проще обеспечить электричеством, что пока является одной из главных проблем в создании электрокаров.
Успешное развитие электромобилей во многом связано с их двигателями, которые пока не дотягивают по «функционалу» до бензиновых и дизельных. Но если будут созданы дешевые, безопасные и энергоемкие батареи, то ситуация может в корне измениться. Да и удовольствие получат не только экологи и автолюбители, но и работники, задействованные во многих производственных сферах.
Что касается альтернативной энергетики – солнечной и ветряной – то здесь уже есть свои проблемы, которые связаны с тем, что солнечная и ветряная энергия непостоянны. А людям еще предстоит научиться эффективно хранить энергию, полученную в активном цикле, чтобы затем передавать ее потребителям в “пассивный” период. :///