Створені акумулятори з алюмінію і графена, які заряджаються в 60 разів швидше звичайних

Австралійська компанія Graphene Manufacturing Group (GMG) з Брісбена на основі розробки Австралійського інституту біоінженерії і нанотехнологій Квінслендського університету (UQ) створила акумулятори, які за багатьма параметрами виглядають набагато краще сучасних літієвих батарей. Це прорив, кажуть розробники і обіцяють через рік почати масове виробництво новинки.

Нові акумулятори з алюмінію і графена дешевше, не використовують рідкоземельних металів, не горять, витримують колосальні струми і широкий діапазон робочих температур. Подібні батарейок можуть підштовхнути далеко вперед розвиток електричного транспорту. Втім, для електромобілів алюмінієво-іонні графенові акумулятори компанія GMG обіцяє почати випускати тільки в 2024 році, тоді як з наступного року вона запустить у виробництво акумулятори для інших потреб.

Чому так нескоро? У компанії заявляють, що для випуску алюмінієво-іонних графенових акумуляторів для електромобілів необхідно створити елементи в стандартних формфакторах і зі стандартними електричними характеристиками, зокрема — з таким же напругою, як літійіонних батареї. Поки ж компанія має намір випускати революційні елементи у власному формфакторі, який оптимізований під фірмову технологію. Це не стане проблемою для випуску цілого спектра продукції на «алюмінієвих» батареях, тільки б компанія стримала свою обіцянку.

Катод алюмінієво-іонної графеновой батареї являє собою кілька шарів перфорованого графена з порами приблизно 2,3 нм. В пори укладені атоми алюмінію, що робить матеріал досить щільним з точки зору можливості запасати енергію і здатним пропускати набагато більші струми, ніж літійіонних. Також слід враховувати, що кожен іон алюмінію в процесі заряду обмінюється на катоді на три електрона, тоді як іон літію обмінюється тільки на один електрон.

Заявлені розробниками струмові характеристики алюмінієво-іонних графенових акумуляторів досягають 149 мА·год/г і 5 А/г. За енергоємності «алюмінієві» батареї на 30-40% гірше хороших сучасних літієвих батарей, але в три рази краще кращих лабораторних зразків алюмінієво-іонних акумуляторів, які колись були розроблені в Стенфордському університеті. Австралійські акумулятори в нинішньому вигляді обіцяють питому енергоємність до 160 Вт·год/кг і потужність до 7000 Вт/кг.

Завдяки здатності витримувати великі струми розробники називають свої батареї ледь не суперконденсаторами. Елемент типу «монетка» заряджається за кілька секунд і має ємність в три рази більше, ніж літієві аналоги. З цих елементів, до речі, компанія GMG розраховує почати комерційне виробництво алюмінійіонних акумуляторів в кінці нинішнього року або на початку наступного. Що ж, сподіваємося незабаром побачити щось нове і незвичайне на ринку акумуляторів. Джерело