Батареи AGDIB дешевле и эффективнее литий-ионных

В институте SIAT (Shenzhen Institutes of Advanced Technology) Китайской Академии Наук разработана конструкция дешёвой и экологически безопасной батареи, свободной от многих проблем традиционных литий-ионных устройств.

По сравнению с ними алюминий-графитовая батарея AGDIB (Aluminum-Graphite Dual-Ion Battery) имеет существенно уменьшенные габариты, вес и себестоимость производства, а также более высокую удельную энергоёмкость. Её электроды состоят лишь из дешёвых и нейтральных для окружающей среды алюминия и графита, а электролит — из обычной соли лития и карбонатного растворителя.

В работе AGDIB используются два типа ионов. При зарядке анионы из электролита проникают в графитовый катод, а литиевые катионы осаждаются в алюминиевом аноде, формируя сплав Al-Li. В ходе разрядки оба типа ионов диффундируют обратно в электролит. Так как алюминиевый противоэлектрод одновременно служит анодом и коллектором тока, непродуктивные нагрузка и объём (dead load/volume) существенно уменьшаются, увеличивая удельную ёмкость AGDIB.

«В сравнении с обычными литий-ионными, эта батарея демонстрирует очевидные преимущества в себестоимости (на ~50%), удельной (specific) плотности (в ~1,3-2 раза) и удельной энергоёмкости (в ~1,6-2,8 раза)», — заявил Тан Енбин (Tang Yongbing), возглавлявший исследовательскую команду SIAT. Замена на AGDIB стандартной литиевой батареи электромобиля Tesla Model S увеличила бы его пробег на одной зарядке с 425 до 550 км.

Открытие, о котором сообщает публикация в Advanced Energy Materials, особенно важно в условиях роста спроса на батареи и приближения литий-ионной технологии к предельно возможным для неё значениям мощности и энергоёмкости.

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365