Hliníkové baterie Al-Ion s organickými radikály zvyšují svou životnost na 800 cyklů
13.7.2023, Milan Šurkala, aktualita
Dalším z mnoha nových typů akumulátorů, které by mohly najít své využití k ukládání elektrické energie, jsou ty hliníkové. Vědci z Číny a Austrálie nyní vyřešili jeden z problémů týkající se jejich životnosti.
Už dnes máme mnoho druhů akumulátorů, které se liší svými vlastnostmi, a tedy i určením. I ve třídě Li-Ion akumulátorů máme spoustu různých typů jako LCO pro elektroniku, LFP pro úložiště např. k solárům i do aut nebo NCA a NCM, které se používají především v elektromobilech. Poslední dobou slibně vypadají sodíkové akumulátory Na-Ion a poslední týdny přinesly hned několik vylepšení pro hliníkové akumulátory Al-Ion. Jedním z průlomů je ten vzniklý spoluprací Flinders University v Austrálii a Zhejiang Sci-Tech University v Číně. Hliníkové akumulátory by měly mít výhodu v tom, že hliník je třetím nejrozšířenějším prvkem v zemské kůře (8,1 %), což má přinést snadnou dostupnost i velmi nízkou cenu. Bohužel problémem je pomalý pohyb iontů Al3+ a dosud byl problém i s životností.
ilustrační obrázek, zdroj: stock.adobe.com
Vědci zde využili stabilní organický radikál známý jako TEMPO. Výsledkem je elektrolyt na bázi vody, přičemž navzdory tekutosti nemá tendenci hořet. Naopak funguje jako retardér hoření a je stabilní i na vzduchu. Problémem zůstává nízké napětí 1,25 V, což při specifické kapacitě 110 mAh/g teoreticky dává energetickou hustotu okolo 137 Wh/kg, což není mnoho. Je to lehce pod úrovní Na-Ion a Li-Ion LFP. Pokud jde o životnost, průměrná ztráta na cyklus činila 0,028 %, což znamená, že po 800 cyklech se hustota dostala na 80 % původní hodnoty. Takové baterie asi nenajdeme v elektromobilech, kde by jejich energetická hustota byla problémem, nicméně kvůli snadné dostupnosti materiálů a pravděpodobně velmi nízké ceně by mohly být téměř ideálními pro energetická úložiště. Ačkoli však životnost už dnes mají srovnatelnou s Li-Ion LCO nebo NCA bateriemi, pro takové použití by to chtělo ještě znásobit (např. LFP, které se v úložištích běžně používá, vydrží na 4000 cyklů).
