Categories: Articles destacats » Notícies elèctriques interessants
Nombre de visualitzacions: 29685
Comentaris sobre l'article: 6
Bateries d'alumini
Gairebé trenta anys de recerca de maneres de millorar la bateria d’ions d’alumini s’acosta al final. Els científics de la Universitat de Stanford van desenvolupar la primera bateria amb ànode d'alumini, capaç de carregar-se ràpidament, alhora que és barata i duradora.
Els investigadors afirmen amb confiança que el seu cervell podria convertir-se en una alternativa segura a les bateries d'ions de liti, utilitzades arreu en l'actualitat, així com a les bateries alcalines, que són perjudicials per al medi ambient.
No serà superflu recordar que de vegades s'encenen les bateries d'ions de liti. El professor de química, Hongji Dai, confia que la seva nova bateria no s’il·lumini, encara que es perfori. Els companys del professor Day van descriure les noves bateries com a “bateries d’ions d’alumini d’alumini ultra-ràpides”.
A causa del seu baix cost, la seguretat contra incendis i la capacitat de crear una intensitat elèctrica significativa, l’alumini ha cridat l’atenció dels investigadors des de fa temps, tot i que molts anys han passat a crear una bateria d’ió d’alumini viable comercialment que pogués produir tensió suficient fins i tot després de molts cicles de descàrrega de càrrega.
Els científics van haver de superar molts obstacles, incloent: la càries del material catòdic, baixa tensió de descàrrega cel·lular (uns 0,55 volts), pèrdua de capacitat i cicle de vida insuficient (menys de 100 cicles), pèrdua de potència ràpida (del 26 al 85 per cent després de 100 cicles).
Ara, els científics han introduït una bateria d’alumini d’alta estabilitat, en la qual utilitzaven un ànode metàl·lic d’alumini combinat amb un càtode d’escuma de grafit tridimensional. Abans d'això, es van provar molts materials diferents per al càtode i la decisió a favor del grafit es va trobar per accident. Científics del grup Hongji Daya han identificat diversos tipus de material de grafit que mostren una productivitat molt alta.
En les seves mostres experimentals, l’equip de la Universitat de Stanford va col·locar un anode d’alumini, un càtode de grafit i un electròlit iònic líquid segur, format principalment per solucions salades, en una bossa de polímer flexible.
El professor Dai i el seu grup van gravar un vídeo on mostraven que, encara que foradessin una closca, les bateries continuaran funcionant durant un temps i no s’il·luminaran.
Un avantatge important de les noves bateries és la seva càrrega ultra ràpida. Normalment, els telèfons intel·ligents amb ions de liti es recarreguen en poques hores, mentre que el prototip de la nova tecnologia demostra una velocitat de càrrega sense precedents de fins a un minut.
La durabilitat de les noves bateries és especialment cridanera. La durada de la bateria és superior a 7500 cicles de descàrrega de càrrega i sense pèrdues d’energia. Els autors denuncien que aquest és el primer model de bateries d’ions d’alumini, amb càrrega ultra ràpida i estabilitat en milers de cicles. Una bateria d’ió de liti típica només pot suportar 1000 cicles.
Una característica destacable de la bateria d’alumini és la seva flexibilitat. La bateria es pot doblar, el que indica el potencial per al seu ús en aparells flexibles. A més, l’alumini és molt més barat que el liti.
Sembla prometedor utilitzar aquestes bateries per emmagatzemar energia renovable per tal de fer-ne una còpia de seguretat per a la subministrament posterior de xarxes elèctriques, ja que segons els últims científics, una bateria d’alumini es pot carregar desenes de milers de vegades.
Al contrari dels elements que s’utilitzen en massa AA i AAA amb un voltatge d’1,5 volts, una bateria d’ions d’alumini genera una tensió d’uns 2 volts. Aquest és l’indicador més alt que algú ha aconseguit amb l’alumini i, en el futur, aquest indicador es millorarà, segons diuen els desenvolupadors de noves bateries.
Es va assolir una densitat d’emmagatzematge d’energia de 40 W-hora per quilogram bateries d’ió de liti aquesta xifra arriba als 206 watts per quilogram. Tot i això, la millora del material catòdic, el professor Hongji Dai està segur, donarà lloc finalment a un augment de la tensió i un augment de la densitat d’emmagatzematge d’energia en les bateries de tecnologia d’ions d’alumini. En qualsevol cas, ja s'han aconseguit diversos avantatges respecte a la tecnologia d'ions de liti. Aquí, de baix cost, combinat amb seguretat, càrrega d’alta velocitat i flexibilitat i una llarga vida útil.
Consulteu també a electro-ca.tomathouse.com
: