Вчені створили першу в світі модель акумуляторної системи на основі алюмінієво-графітових двоіонних батарей (AGDIB) та готові продемонструвати її роботу. Це важливий етап у розробці технології безлітієвих акумуляторів.
У Німеччині розробили безлітієву акумуляторну систему нового типу на основі алюміній-іонної хімії (AGDIB). Як пише ESS News, система підтримує дуже швидке заряджання і розряджання, витримує високі струми та підходить для стабілізації електромережі.
Демонстраційна модель, яку розробили вчені науково-дослідного проєкту INNOBATT Інституту інтегрованих систем та пристроїв Фраунгофера (IISB), підтверджує стабільність нової хімічної структури елементів у лабораторних умовах та за реальних експлуатаційних сценаріїв.
Розробники заявили, що хімія акумуляторів дозволяє витримувати “понад 10 000 циклів при 100% глибині розряду (DoD)”. Також тестові елементи мали “майже 100% кулонівської ефективності та енергоефективність понад 85%”. У статті пояснюється, що корозійностійкі багатошарові пакетні елементи, розроблені для алюмінієво-іонних акумуляторів, мають ємність до 200 мАг, досягаючи 1000 та більше циклів заряджання-розряджання.
Ці можливості алюмінієво-іонних акумуляторів мають великий потенціал для стаціонарних та гібридних мобільних застосувань. Це можуть бути системи безперебійного живлення та пристрої для зберігання даних.
Видання пояснило, що часто нові технології безлітієвих акумуляторів залишаються в лабораторіях. І рідко справа доходить до демонстраційних моделей.
А система, представлена Fraunhofer IISB успішно підтверджує потужні можливості хімії алюміній-графітових акумуляторів для стабілізації мережі. Система підтримувала стабільну роботу при динамічних навантаженнях з високим струмом при температурі 10°C, демонструючи потенціал технології. При цьому, на відміну від багатьох традиційних акумуляторних систем, нова технологія підтримує дуже високі швидкості заряду та розряду. Така швидкість реакції робить її добре придатною для забезпечення віртуальної інерції мережі, тобто швидко поглинати та віддавати напругу, стабілізувати частоту.
Окрім цього, ключовим фактором розробки є можливість переробки. Матеріали елементів можна розділити фізично без використання токсичних хімікатів, що забезпечує замкнені матеріальні цикли. Конструкція модуля відповідає стратегії “проектування для переробки”, перевищуючи чинні нормативні вимоги ЄС щодо ефективності переробки акумуляторів та демонструючи стійку, готову до майбутнього систему зберігання енергії.
Це економічно ефективна, негорюча технологія накопичення енергії, яка використовує легкодоступні активні матеріали – алюміній та графіт. Завдяки природному графіту як катодному матеріалу, елементи AGDIB можуть досягати щільності енергії 160 Вт·год/кг та щільності потужності понад 9 кВт/кг. Як потужний накопичувач, алюмінієво-іонні акумулятори можна швидко заряджати та розряджати з високими показниками C, що забезпечує швидку реакцію.