Vokietijoje sukurtos naujos kartos be-ličio baterijos, kurios veikia greičiau nei kitos

Mokslininkai sukūrė pirmąjį pasaulyje akumuliatorių sistemos modelį, pagrįstą aliuminio-grafito dviejų jonų baterijomis (AGDIB), ir yra pasirengę demonstruoti jo veikimą. Tai svarbus etapas vystant be-ličio akumuliatorių technologiją.

Vokietijoje sukurta naujo tipo be-ličio akumuliatorių sistema, pagrįsta aliuminio jonų chemija (AGDIB). Kaip rašo „ESS News“, ši sistema palaiko labai greitą įkrovimą ir iškrovimą, atlaiko dideles sroves ir tinka elektros tinklo stabilizavimui.

Demonstracinis modelis, kurį sukūrė Fraunfoferio Integruotųjų sistemų ir įrenginių instituto (IISB) mokslinio tyrimo projekto INNOBATT mokslininkai, patvirtina naujos elementų cheminės struktūros stabilumą laboratorinėmis sąlygomis ir realiais eksploatacijos scenarijais.

Kūrėjai pareiškė, kad akumuliatorių chemija leidžia atlaikyti daugiau nei 10000 ciklų esant 100 procentų iškrovos gyliui (DoD). Be to, bandymų elementai turėjo „beveik 100 procentų Kulono efektyvumą ir daugiau nei 85 procentų energinį efektyvumą“. Straipsnyje paaiškinama, kad aliuminio jonų akumuliatoriams sukurti korozijai atsparūs daugiasluoksniai elementai pasižymi talpa iki 200 mAh, pasiekiant 1000 ir daugiau įkrovimo-iškrovimo ciklų.

Šios aliuminio jonų akumuliatorių galimybės turi didelį potencialą stacionarioms ir hibridinėms mobiliosioms reikmėms. Tai gali būti nepertraukiamo maitinimo sistemos ir duomenų saugojimo įrenginiai.

Leidinys paaiškino, kad dažnai naujos be-ličio akumuliatorių technologijos lieka laboratorijose. Ir retai kada pasiekiama demonstracinių modelių stadija.

Tuo tarpu Fraunhofer IISB pristatyta sistema sėkmingai patvirtina dideles aliuminio-grafito akumuliatorių chemijos galimybes tinklo stabilizavimui. Sistema palaikė stabilų veikimą esant dinaminėms didelės srovės apkrovoms 10 °C temperatūroje, demonstruodama technologijos potencialą. 

Be to, skirtingai nei daugelis tradicinių akumuliatorių sistemų, naujoji technologija palaiko labai didelį įkrovimo ir iškrovimo greitį. Toks reakcijos greitis leidžia ją puikiai pritaikyti tinklo virtualiajai inercijai užtikrinti, tai yra, greitai absorbuoti ir atiduoti įtampą, stabilizuoti dažnį.

Be to, svarbiausias plėtros veiksnys yra galimybė perdirbti. Elementų medžiagas galima fiziškai atskirti nenaudojant toksiškų cheminių medžiagų, užtikrinant uždarus medžiagų ciklus. Modulio konstrukcija atitinka „projektavimas perdirbimui“ strategiją, viršijant dabartinius ES norminius reikalavimus akumuliatorių perdirbimo efektyvumui ir demonstruojant tvarią, ateičiai paruoštą energijos kaupimo sistemą.

Kas yra aliuminio jonų akumuliatorius?

Tai ekonomiškai efektyvi, nedegi energijos kaupimo technologija, kuri naudoja lengvai prieinamas aktyvias medžiagas – aliuminį ir grafitą. Dėl natūralaus grafito kaip katodo medžiagos, AGDIB elementai gali pasiekti 160 Wh/kg energijos tankį ir didesnį nei 9 kW/kg galios tankį. Būdamas galingu energijos kaupikliu, aliuminio jonų akumuliatoriai gali būti greitai įkraunami ir iškraunami dideliais C rodikliais, kas užtikrina greitą reakciją.