Электротехнический интернет-журнал Electrik.info

"Электрик Инфо" - онлайн журнал про электричество. Теория и практика. Обучающие статьи, примеры, технические решения, схемы, обзоры интересных электротехнических новинок. Уроки, книги, видео. Профессиональное обучение и развитие. Сайт для электриков и домашних мастеров, а также для всех, кто интересуется электротехникой, электроникой и автоматикой.
 

 

  • Как отличить хороший самозажимной клеммник от подделки
  • Почему горят ТЭНы на водонагревателях и стиральных машинах и как их заменить
  • Способы и схемы управления тиристором или симистором
  • Стрелочные и цифровые мультиметры - достоинства и недостатки
  • Как устроен компьютерный блок питания и как его запустить без компьютера
  • Устройство плавного пуска электродвигателя: назначение, устройство и принцип работы, преимущества, схема подключения
  • Электрик  

    Электрик Инфо » Электрическая энергия в быту и на производстве » Интересные электротехнические новинки » Алюминиевые аккумуляторы
    Количество просмотров: 35387
    Комментарии к статье: 7


    Алюминиевые аккумуляторы

    Алюминиевые аккумуляторыПочти тридцатилетний поиск путей совершенствования алюминий-ионного аккумулятора приближается к своему финалу. Первый аккумулятор с алюминиевым анодом, способный быстро заряжается, при этом недорогой и долговечный, разработали ученые из Стэнфордского университета.

    Исследователи уверенно заявляют, что их детище вполне может стать безопасной альтернативой литий-ионным аккумуляторам, всюду применяющимся сегодня, а также щелочным батарейкам, которые экологически вредны.

    Не лишним будет вспомнить, что литий-ионные аккумуляторы порой возгораются. Профессор химии Хонгжи Дай уверен, что его новая батарея не загорится, даже если просверлить её насквозь. Коллеги профессора Дайя охарактеризовали новые аккумуляторы как «сверхбыстро перезаряжаемые алюминий-ионные аккумуляторы».

    В силу низкой стоимости, пожаробезопасности, и способности создавать значительную электроемкость, алюминий уже давно привлек внимание исследователей, однако многие годы ушли на создание коммерчески жизнеспособной алюминий-ионной батареи, которая могла бы производить достаточное напряжение даже после многих циклов заряда-разряда.

    Хонгжи Дай

    Ученым нужно было преодолеть многие препятствия, в числе которых: распад материала катода, низкое напряжение разряда ячейки (около 0,55 вольт), потеря емкости и недостаточный жизненный цикл (менее 100 циклов), быстрая потеря мощности (от 26 до 85 процентов спустя 100 циклов).

    батарея на основе алюминия

    Теперь же ученые представили аккумуляторную батарею на основе алюминия с высокой стабильностью, в который они использовали металлический анод из алюминия в паре с катодом из трехмерной графитовой пены. До этого было перепробовано много разных материалов для катода, и решение в пользу графита было найдено совершенно случайно. Ученые из группы Хонгжи Дайя определили несколько типов графитового материала, которые показывают весьма высокую производительность.

    В своих экспериментальных образцах, команда Стэнфордского университета поместила алюминиевый анод, графитовый катод, и безопасный жидкий ионный электролит, состоящий в основном из растворов солей, в гибкий полимерный пакет.

    Принцип работы батареи

    Профессор Дай и его группа записали видео, где показали, что даже если просверлить оболочку, их аккумуляторы все равно будут продолжать работать некоторое время и не загорятся.

    Важным достоинством новых аккумуляторов является их ультрабыстрая зарядка. Обычно литий-ионные аккумуляторы смартфонов подзаряжаются в течение нескольких часов, в то время, как прототип новой технологии демонстрирует беспрецедентную скорость зарядки до одной минуты.

    Характеристики

    Долговечность новых батарей особенно поражает. Ресурс батареи составляет более 7500 циклов заряда-разряда, причем без потери мощности. Авторы сообщают, что это первая модель алюминий-ионных батарей, с ультрабыстрой зарядкой, и стабильностью в тысячи циклов. А типичный литий-ионный аккумулятор выдерживает лишь 1000 циклов.

    новая алюминиевая батарея

    Примечательной особенностью алюминиевой батареи является ее гибкость. Аккумулятор можно сгибать, что говорит о потенциальной возможности его применения в гибких гаджетах. Кроме всего прочего, алюминий значительно дешевле лития.

    Перспективным видится использование таких батарей для хранения возобновляемой энергии с целью ее резервирования для последующего обеспечения электрических сетей, поскольку по последним данным ученых, алюминиевую батарею можно заряжать десятки тысяч раз.

    Вопреки массово используемым элементам АА и ААА напряжением 1,5 вольт, алюминий-ионный аккумулятор генерирует напряжение порядка 2 вольт. Это наивысший из показателей, которых кто-либо добился с алюминием, причем в перспективе этот показатель будет улучшен, заявляют разработчики новых аккумуляторов.

    Достигнута плотность хранения энергии 40 Вт-час на килограмм, а у литий-ионных батарей этот показатель достигает 206 Вт-час на килограмм. Однако улучшение катодного материала, уверен профессор Хонгжи Дай, в конце концов приведет как к увеличению напряжения, так и к повышению плотности хранения энергии в аккумуляторах алюминий-ионной технологии. В любом случае, ряд преимуществ перед литий-ионной технологией уже достигнут. Здесь и дешевизна, сочетающаяся с безопасностью, и высокоскоростная зарядка, и гибкость, и длительный срок службы.

    Андрей Повный





    Поделитесь этой статьей с друзьями:


    Другие статьи с сайта Электрик Инфо:

  • Литий-полимерные аккумуляторы
  • Прозрачный аккумулятор
  • Как увеличить срок службы литий-ионных аккумуляторов
  • Какие аккумуляторы используются в современных электромобилях
  • Гибкие аккумуляторные батареи
  • Как рассчитать параметры зарядного устройства для аккумулятора
  • Литий-ионные аккумуляторы: устройство, принцип работы, виды и применение
  • Источники электропитания
  • Инновационная технология 2010 года: Литий-ионные батареи
  • Углеродные аккумуляторы приходят на смену литиевым
  • Категория: Электрическая энергия в быту и на производстве » Интересные электротехнические новинки

      Комментарии:

    #1 написал: Сергей | [цитировать]

    Андрей, благодарю за интересные статьи на Вашем сайте. Обзоры просто блеск:-) 
    Думаю, я не одинок среди Ваших читателей. Спасибо! 

      Комментарии:

    #2 написал: Сергей | [цитировать]

    Читая эту статью мне почему-то сразу вспомнился фильм "Пятый элемент".  Все же настанет тот день, когда телефон будет не тоще листа бумаги и прозрачный) Статья очень занятная, интересная. Спасибо!

      Комментарии:

    #3 написал: Виктор | [цитировать]

    Андрей, спасибо, отличная работа!

      Комментарии:

    #4 написал: Роберт | [цитировать]

    Хорошая статья! Сознаюсь, не ожидал появления таких высоких показателей у батарей на обычных, казалось бы, материалах. В наше время и вдруг такой скачок! Спасибо за неожиданную статью.

      Комментарии:

    #5 написал: Serega | [цитировать]

    Хоть что то в мире радует.) Спасибо за статью

      Комментарии:

    #6 написал: Bujhm | [цитировать]

    Все это уже было, в советское время. И показатели там повыше. См. Использование аллюминия... Скудин

      Комментарии:

    #7 написал: Игорь | [цитировать]

    40Вт/ч /кг очень мало, явно недоствточно для мобильных устройств или электромобилей, но...
    почему то ни кто всерьез не занимается аккумулирующими станциями для балансирования энергосистемы.
    Правда я дкмаю, что в таких станциях вполне уместно использовать свинцовые аккумуляторы специалной конструкции.
    Основное преимущество свинцовых аккумуляторов -- их легко и просто можно восстанавливать.
    Содержимое ячеек извлекать, разбирать на составляющие, свинец переплавить и отлить пластины заново.
    С аллюминием так не получится...
    Так что конечно интересно... но пока разумного применения не вижу.

    Добавление комментария
    Имя:*
    Комментарий:

    Популярные статьи:

    Присоединяйтесь к нам в социальных сетях:

    ВКонтакте | Facebook | Одноклассники | Яндекс Дзен

     


    Популярные разделы сайта:

    Электрика дома  Электрообзоры  Энергосбережение
    Секреты электрика Источники света Делимся опытом
    Домашняя автоматика Электрика для начинающих
    Практическая электроника Электротехнические новинки

    Copyright © 2009-2021 Электрик Инфо - Electrik.info, Андрей Повный
    Вся информация на сайте предоставлена в ознакомительных и познавательных целях.
    За применение этой информации администрация сайта ответственности не несет.
    Перепечатка материалов сайта запрещена.

    Источник иллюстраций: авторские рисунки и фотографии, электрика на стоковых фото