Aluminium-batterier kan nu måle sig med lithium-ion-batterier
En elektrolyt beståede af en ionisk væske og en katode med nanotråde af vanadium-oxid åbner mulighed for, at aluminium-batterier kan blive et realistisk alternativ til lithium-ion-batterier.
Klik for at se billedet i stort
Dette genopladelige aluminium-batteri har samme kapacitet som et litium-ion batteri. (Grafik: Cornell University).
Læs også
*
Elektrolyt af hemmeligt materiale 100-dobler batterikapacitet
11. januar 2012
*
Batteribrand i crashtest får GM til at vælge ny batteriteknologi
12. december 2011
*
Billigt batteri kan oplades 40.000 gange
24. november 2011
*
Billig polymer giver lithium-ion-batterier længere liv
27. september 2011
Læs mere om
* Nanoteknologi
* Batterier
* Fysik
Dokumentation
* The rechargeable aluminum-ion battery
Af Jens Ramskov, fredag 13. jan 2012 kl. 10:55
Amerikanske forskere har fremstillet et genopladeligt aluminium-batteri, hvis egenskaber kan måle sig med dem, som man opnår med lithium-ion-batterier.
Genopladelige lithium-ion-batterier anvendes i et utal af produkter fra mobiltelefoner og bærbare computere til elbiler. Verdensmarkedet udgør mere end 50 milliarder kroner, og det forventes at stige voldsomt i de kommende år.
Mange forventer dog, at den store efterspørgsel vil presse priserne i vejret, så det vil være interessant at finde alternativer.
Lynden Archers forskningsgruppe ved Cornell University i staten New York, USA, har nu opnået et gennembrud inden for genopladelige aluminium-batterier.
Andre forskere har før forsøgt at lave effektive genopladelige aluminium-batterier, men de er alle stødt på problemet, at de store aluminium-ioner har en tendens til at klumpe sig sammen i elektrolytten mellem anode og katode.
Det gør ledningsevnen mindre, og som modtræk har det været nødvendigt at anvende en høj temperatur for at presse ledningsevnen i vejret.
Højtemperatur-batterier er dog uegnede til en lang række formål.
Ionisk væske og nanotråde forbedrer egenskaberne
Lynden Archers forskningsgrupper har siden 2010 søgt efter andre elektrolytter end de traditionelt anvendte, så man kan få et batteri, der fungerer ved stuetemperatur.
De har nu fundet, at en særlig ionisk væske, 1-ethyl-3-methylimidazolium chlorid, er velegnet.
De har desuden fremstillet nanotråde af vanadium-oxid (V2O5), som anvendes i katoden. Det gør opladningsprocessen mere effektiv. Til anoden anvendes rent aluminium.
Med denne opskrift har forskergruppen fremstillet et batteri, som har en kapacitet på 305 mAh/g ved første afladning og en kapacitet på 273 mAh/g efter 20 afladninger/genopladninger. Det er sammenligneligt med det, som er muligt med lithium-ion-batterier.
Men der er flere problemer, som skal løses
Lynden Archer peger på, at der dog stadig er et stykke vej før aluminium-batterier for alvor kan tage konkurrencen op.
Den ioniske væske er for dyr til kommerciel brug, og det har vist sig, at der på anoden af rent aluminium kan dannes små metalspyd efter mange genopladninger, som kan ødelægge batteriet.
Begge disse forhold er noget som Archers forskningsgruppe nu har kastet sig over at finde løsninger på i håbet om, det vil blive muligt i fremtiden at bruge et af verdens mest almindelige metaller til batterier.
En fordel vil desuden være, at aluminium-batterier har sværere ved at bryde i brand end lithium-ion-batterier og derfor vil være mere sikre.
Emerituskeksijä
This entry was posted on 27 Aug 2012 at 06:27 by rainer and is filed under Uutiset.