Создан новый аккумулятор из алюминия и графена со скоростью зарядки в 60 раз быстрее литий-ионного

Создан новый аккумулятор из алюминия и графена со скоростью зарядки в 60 раз быстрее литий-ионного

Разработчики из австралийской компании Graphene Manufacturing Group (GMG) из Брисбена взяли в основу разработку института биоинженерии и нанотехнологий Квинслендского университета (UQ) и разработали новый тип аккумулятора с превосходящими параметрами современных аккумуляторов. Уже через год обещают начать массовое производство новых аккумуляторов.

В новых аккумуляторах не используются редкоземельные аккумуляторы, они способны выдерживать огромные токи и рабочие температуры окружающей среды, к тому же, они не горят. Новые аккумуляторы могут резко продвинуть разработки электротранспорта.

Прежде чем новые аккумуляторы начнут широко применяться, для них необходимо разработать стандартные форм-факторы и характеристики. Сейчас, компания выпускает новые аккумуляторы собственного формата с оптимизацией под свою собственную технологию. Создать новые форм-факторы для новых аккумуляторов не является серьёзной проблемой.

Катод алюминиево-ионной графеновой батареи представляет собой несколько слоёв перфорированного графена с порами примерно 2,3 нм. В поры уложены атомы алюминия, что делает материал довольно плотным с точки зрения возможности запасать энергию и способным пропускать намного большие токи, чем литийионные. Также следует учитывать, что каждый ион алюминия в процессе заряда обменивается на катоде на три электрона, тогда как ион лития обменивается только на один электрон.

Новые алюминиево-ионные графеновые аккумуляторы достигают значений в 149 мА·ч/г и 5 А/г. По энергоёмкости «алюминиевые» батареи на 30–40 % слабее лучших образов современных литиевых батарей, и при этом в три раза лучше лучших лабораторных образцов алюминиево-ионных аккумуляторов, созданных ранее в Стэнфордском университете. Новые, графеновые аккумуляторы в существующем форм-факторе способны показать удельную энергоёмкость до 160 Вт·ч/кг и мощность до 7000 Вт/кг.

Из-за необычной способности аккумуляторов на графене выдерживать большие токи, разработчики называют их чуть ли не суперконденсаторами. Элемент типа «таблетка» при ёмкости в три раза больше, чем литиевый образец, заряжается полностью всего за несколько секунд. Именно эти элементы, компания GMG планирует поставить в начала списка для коммерческого производства среди алюминий-ионных аккумуляторов. Производство планируют запустить уже в начале следующего года.