Inżynierowie z Massachusetts Institute of Technology (MIT) opracowali nowy projekt baterii przy użyciu popularnych materiałów – aluminium, siarki oraz soli. Akumulator jest nie tylko tani, ale odporny na ogień i awarie, a także może być ładowany bardzo szybko. Czy stanie się alternatywą dla baterii litowo-jonowych?
Akumulatory litowo-jonowe zdominowały branżę dzięki swojej niezawodności i wysokiej gęstości energii. Nie ulega jednak wątpliwości, że lit jest coraz rzadszy i droższy, a ogniwa mogą być niebezpieczne. Eksplodują lub zapalają się w przypadku uszkodzenia lub niewłaściwego użycia.
Zespół inżynierów z MIT po licznych eksperymentach zdecydował się na aluminium jako jedną elektrodę. Ogniwo uzupełnia siarka na drugiej, a elektrolit stanowi stopiony specjalny rodzaj soli (tzw. sól Friedla). Wszystkie te składniki są nie tylko tanie i powszechnie dostępne, ale nie są też łatwopalne, więc nie ma ryzyka pożaru lub wybuchu.
Rodzaj soli w elektrolicie został wybrany ze względu na niską temperaturę topnienia, ale przypadkowo ma inną ważną zaletę. Zapobiega bowiem tworzeniu się dendrytów. Stopniowo rosną one między dwiema elektrodami, aż powodują zwarcie. Są główną wadą akumulatorów, zwłaszcza ogniw litowo-jonowych.
W testach zespół wykazał, że nowe ogniwa baterii mogą wytrzymać setki cykli ładowania i ładować się bardzo szybko, w niektórych eksperymentach w czasie krótszym niż minuta
Bateria może bezpiecznie działać w wysokich temperaturach dochodzących do 200 stopni Celsjusza. Co ciekawe, rozwiązanie działa dużo lepiej przy wyższej temperaturze rzędu 110 stopni Celsjusza. Akumulatory ładują się wtedy 25 razy szybciej niż przy 25 stopniach Celsjusza.
Czytaj też: Ten proszek może sprawić, że baterie sodowo-jonowe staną się naszą przyszłością
Jeden z autorów badania opisującego projekt jest współzałożycielem spółki o nazwie Avanti, która uzyskała patent na skonstruowane w MIT baterie aluminiowo-siarkowe. Pierwszym zadaniem biznesowym będzie zbudowanie rozwiązania na dużą skalę i poddanie go testom w warunkach skrajnych.
Wyniki badań opublikowano w czasopiśmie Nature.
