Здравствуйте! На данный момент портал работает в режиме тестирования.
мама
123
Новости Энергетика и экология

В Самаре для электромобилей создадут аккумуляторы из алюминия

алюминия

Ученые Самарского национального исследовательского университета имени академика С.П. Королёва (СГАУ) начали работу над созданием аккумуляторных батарей из алюминия. По словам специалистов, они будут безопаснее, дешевле и экологичнее нынешних литий-ионных батарей и смогут найти широкое применение в электромобилях и системах хранения энергии. Научно-исследовательские работы по этой теме ведутся в Межвузовском научно-исследовательском центре по теоретическому материаловедению (МНИЦТМ) Самарского университета. Об этом сообщает пресс-служба вуза.

Разработка твердых электролитов на основе алюминия – это новое слово в мировой науке. Первая научная работа по этой теме появилась в зарубежных научных изданиях только в 2015 году. Однако российские ученые уверены, что для появления алюминиевых батарей есть веские основания.


Новый материал сибирских ученых увеличит емкость аккумуляторов


«Ион алюминия может иметь степень окисления +3, в то время как литий — только +1. А это значит, что теоретически один атом алюминия может переносить в три раза больший заряд, чем литий. Соответственно и ток, который будут давать алюминиевые батареи при прочих равных условиях, может быть до трех раз выше, чем литиевых. В то же время атомы алюминия намного крупнее атомов лития, поэтому их диффузия в веществе затруднена. Кроме того, литиевые аккумуляторы имеют очень высокую плотность хранения энергии. Смогут ли алюминиевые аккумуляторы достичь или превзойти литиевый предел плотности энергии  — пока не ясно. Но очевидно то, что алюминий намного дешевле лития и это один из самых распространенных на Земле элементов», — рассказал научный сотрудник МНИЦТМ, кандидат физико-математических наук Артём Кабанов.

Расчет свойств перспективных материалов для новых батарей производится в Самарском университете с помощью программных комплексов ToposPro и VASP.


Сибирские ученые сделают производство алюминия экологичнее


Первые результаты работы по созданию твердых электролитов на основе алюминия ученые Самарского университета представили в виде российского-германских (Институт экспериментальной физики Технического университета Фрайбергской горной академии — TUBAF, Фрайберг, Германия) научных докладов на прошедшей в июле международной конференции в Литве ISSFIT-12 (Артем Кабанов «За гранью лития: Ab-initio моделирование различных катион-проводящих материалов (Na, Al, K)», Елизавета Тимофеева «K+-проводящие неорганические соединения как перспективные материалы для твердотельных аккумуляторов», Т. Нестлер (Германия) «Существуют ли твердые электролиты для Al3+?»).

Создание «аккумуляторов будущего» на основе алюминия может существенно  ускорить технологическое развитие многих сфер жизни человечества. По данным Международного энергетического агентства ОЭСР, в прошлом году в мире уже ездили 1,26 млн электроавтомобилей. А к 2035 году, по прогнозам аналитиков Wood Mackenzie, каждая десятая продаваемая в США машина будет работать на электричестве. И, возможно, на каждой из них к этому времени уже будет стоять алюминиевые батареи.


В России запустили первое серийное производство электрозарядных станций


«Мы проектируем материалы для аккумуляторов из разных веществ. Но уже можно сказать, что твердые электролиты на основе алюминия могут быть лучше недавно спроектированных натриевых. Алюминий может переносить более высокий заряд, и соответственно создавать более сильный  ток, что позволит с легкостью обеспечить электричеством автономный механизм, такой как электромобиль», — убежден директор МНИЦТМ, профессор Самарского университета Владислав Блатов.

Создание дешевых, безопасных и энергоемких батарей позволит дать толчок к развитию и «зеленой энергетики»: главная ее проблема — в перемежающихся пассивных и активных циклах. Солнечный свет и ветер непостоянны, и необходимо хранение энергии, полученной в активном цикле и ее передача потребителям в «пассивный» период. В США сейчас используется дешевая, но громоздкая и сложная технология серно-натриевых батарей, работающих при температуре 400°С. Аккумуляторы на основе алюминия будут не менее дешевыми, но мобильными и работающими при нормальных условиях.

Об авторе

Валерия Щеголевская

Валерия Щеголевская

Главный редактор Russian IT World