Разработка безопасных твердотельных аккумуляторов на ионах алюминия учеными из США и Китая

Литий-серные аккумуляторы достигли рекордной скорости зарядки Международная группа учёных разработала инновационные компоненты для литий-серных батарей, значительно улучшив их характеристики. Южнокорейские исследователи создали углеродный материал с азотным допированием, позволивший достичь ёмкости 705 мАч/г при 12-минутной зарядке — в 1,6 раза выше стандартных показателей. Параллельный прорыв совершили учёные из Китая и Германии, разработав твёрдый электролит на основе бора, серы, лития, фосфора и йода. Батареи с новым электролитом заряжаются за минуту и сохраняют 80% ёмкости после 25 000 циклов, что существенно превосходит показатели литий-ионных аккумуляторов. Технология перспективна благодаря теоретической плотности энергии в 2-5 раз выше существующих батарей, а также использованию более дешёвой и экологичной серы вместо кобальта. Аэротетраэдр #инновации

Водные аккумуляторы без лития могут стать достойной альтернативой крупным накопителям энергии благодаря своей безопасности и низкой стоимости. Однако коммерциализацию этой технологии затрудняют узкий диапазон электрохимической стабильности и относительно низкая плотность энергии. Специалисты из КНР разработали передовой электролит, позволяющий преодолеть эти препятствия.

Китайские химики разработали новый подход для переработки литиевых аккумуляторов, который не только позволяет выгодно извлекать почти весь литий из отработанных батарей, но и также утилизировать промышленные выбросы диоксида азота и производить электричество. Этот подход для переработки призван решить одну из главных проблем, которая мешает промышленной переработке литиевых аккумуляторов - невыгодности этого процесса для бизнеса.

Группа «РОСНАНО» поставила третий литий-ионный тяговый накопитель энергии для электровоза ЭМКА2 Новейший накопитель энергоёмкостью более 200 кВтч и весом более 3,5 тонн - улучшенная версия ранее разработанных для «Трансмашхолдинг». Тяговая батарея получила модернизированную систему управления и термостатирования, обновленное ПО. Это снизило стоимость эксплуатации, повысило энергоэффективность и обеспечило более стабильную связь с локомотивом. Тепловоз без подключения к контактной сети способен провести железнодорожный состав массой до 2000 тонн на расстояние до 14 км. Кроме того, накопитель может получать заряд прямо во время движения локомотива и поддерживает функции рекуперации, что обеспечивает возврат части потраченной энергии обратно в систему или в накопитель. Но главным преимуществом является экономическая польза. С применением литий-ионных технологий компании могут существенно снизить расходы на топливо, продлить срок службы подвижного состава, а также сократить количество вредных выбросов в атмосферу. Отвечая потребностям высокотехнологичных отраслей экономики в СНЭ, Группа «РОСНАНО» активно развивает сферу производства конечного продукта для потребителя литий-ионных аккумуляторов. А также видит перспективным выпуск натрий-ионных накопителей, так как его запасы, в отличие от ресурсов лития, не ограничены.

Экологически чистые твердотельные аккумуляторы на ионах алюминия Исследователи американского химического общества ACS , совместно с учеными Национального фонда естественных наук Китая разработали альтернативу небезопасным и дорогим литиевым аккумуляторам. Они переработали существующие разработки алюминиево-ионных аккумуляторов с жидким электролитом, создав твердотельный электролит. Проблема жидких электролитов в том, что хлорид алюминия разъедает алюминиевый анод и чувствителен к влаге. Добавив соли фторида алюминия электролит стал пористым, что способствовало равномерному перемещению ионов алюминия и повышало проводимость. Новый аккумулятор стал обладать повышенной влагостойкостью, физической и температурной стабильностью. Он не воспламенялся при многократном повреждении острым предметом и не повреждался при нагреве до 200 ℃. А 10 000 циклов зарядки-разрядки принесли потерю менее 1 % от первоначальной ёмкости. Новый электролит допускает промывку и повторное использование.

Разработана стабильная натрий-цинковая батарея Водные аккумуляторы без лития могут стать достойной альтернативой крупным накопителям энергии благодаря своей безопасности и низкой стоимости. Однако коммерциализацию этой технологии затрудняют узкий диапазон электрохимической стабильности и относительно низкая плотность энергии. Специалисты из КНР разработали передовой электролит, позволяющий преодолеть эти препятствия.