Шведские и словенские ученые смогли удвоить плотность энергии алюминий-органического аккумулятора. Производство аккумуляторов из такого доступного материала, как алюминий, позволит снизить расходы и ущерб окружающей среде, а применять их можно будет для хранения солнечной или ветровой энергии.

Исследователи из Технологического университета Чалмерса в Швеции и Национального института химии в Словении добились прогресса в разработке алюминий-органического аккумулятора. Их разработка вдвое превосходит по плотности энергии предыдущие образцы алюминиевых аккумуляторов. Как и в них, анод в новом аккумуляторе изготовлен из алюминия, но материалом катода служит не графит, а органический материал на основе антрахинона.

По мнению разработчиков идеи, применение батарей на основе алюминия имеет ряд преимуществ. У них в теории высокая плотность энергии, а индустрия и для производства, и для утилизации дешевого материала уже создана. По сравнению с современными литий-ионными батареями изготовление алюминиевых экономически выгоднее.

«Вдобавок наша новая концепция обладает в два раза большей энергетической плотностью, чем самые современные алюминиевые аккумуляторы», - заявил профессор Патрик Йоханссон с факультета физики Чалмерса.

Раньше в конструкции алюминиевых батарей применяли алюминиевый анод и графитовый катод. Однако графит не позволял сделать элементы с достаточно высоким КПД. Поэтому ученые заменили его на органический катод из углеродной молекулы антрахинона. Эта молекула накапливает носители положительного заряда, что повышает энергетическую плотность аккумулятора.

Пока коммерчески доступных алюминиевых батарей не существует, даже исследований на их тему немного. Нынешние алюминиевые аккумуляторы вдвое уступают по емкости литий-ионным. Но исследователи из Швеции и Словении собираются преодолеть этот разрыв. Для этого им придется найти более эффективный электролит и разработать другой механизм зарядки.

Однако сам алюминий в принципе лучше переносит заряд, чем литий, поскольку он многовалентный, то есть каждый ион «компенсируется» несколькими электронами. Кроме того, такие батареи наносят значительно меньше ущерба природе.

Новый тип батарей на основе алюминия разработали в Южной Корее. Плотность энергии в них выше, чем у бензинового двигателя, и они намного безопаснее и дешевле литий-ионных. А заряжать их вообще не придется.