Последние 20 лет лучшим выбором для электромобилей и хранения энергии считаются литий-ионные батареи — надежные и емкие. Однако литий становится все более редким и дорогим металлом, а элементы питания на его основе взрываются или воспламеняются в случае возникновения дефектов или неправильного использования. Необходимы более дешевые и безопасные альтернативы, пишет New Atlas.

Команда инженеров из MIT (США) взялась за разработку нового типа батареи. После череды проб и ошибок они остановились на алюминии и сере для электродов и на электролите из расплава соли хлоралюминиевой кислоты. Все ингредиенты не только дешевые и распространенные, но и не горючие.

В ходе испытаний новые элементы питания продемонстрировали способность выдерживать сотни циклов, а также очень быструю зарядку — в некоторых экспериментах процесс занял менее минуты. Себестоимость такой батареи всего одна шестая от цены аналогичного по размеру литий-ионного аккумулятора.

Батарея из алюминия, серы и соли способна функционировать при температуре до 200 °C, но оптимальный ее режим — около 110 °C. Тогда она заряжается в 25 раз быстрее, чем при 25 °C. Важно, что батарее не нужна внешняя энергия для достижения такой температуры — обычного цикла зарядки-разрядки достаточно.

Соль хлоралюминиевой кислоты была выбрана из-за низкой точки плавления, но оказалось, что у нее есть и другое преимущество — она естественным образом предотвращает формирование дендритов. Эти металлические отростки, постепенно удлиняясь, заполняют пространство между электродами и вызывают короткое замыкание.

По мнению разработчиков, новый элемент лучше всего объединять в батарею в несколько десятков киловатт-час. В такой компоновке они могли бы питать энергией дома или электромобили на станциях быстрой зарядки.

Ученым из США удалось обойти ряд недостатков батареи на расплавах солей и добиться существенного сокращения себестоимости, а также увеличить емкость по сравнению с существующими аналогами. Технология может быть готова к коммерциализации через 5–10 лет.