باتری‌های آلومینیومی جایگزینی مناسب برای باتری‌های لیتیوم-یونی

به گزارش گروه علم و آموزش ایران اکونومیست از پایگاه خبری «زی‌ام‌ئی ساینس»، قیمت باتری‌های لیتیوم‌-یونی از سال ۲۰۲۰ تاکنون پیوسته در حال افزایش بوده است. تنها قیمت لیتیوم در سال گذشته حدود ۵۰۰ درصد افزایش یافته است. سایر مواد مورد استفاده در باتری‌های لیتیوم-یونی هم گران شده‌اند و بسیاری از کارشناسان انرژی می‌گویند که قیمت چنین باتری‌هایی هم در سال‌های آینده بالا خواهد رفت. از این رو، باتری‌های لیتیوم-یونی ممکن است که از این پس دیگر برای سامانه‌های در مقیاس متوسط و بزرگ بک‌آپ انرژی که انرژی تجدیدپذیر را ذخیره‌سازی می‌کنند، انتخاب مناسبی نباشند.

یک گروه بین‌المللی از پژوهشگران جایگزینی برای فناوری (باتری‌های) لیتیوم-یونی مطرح کرده‌ و مدعی هستند که یک سامانه باتری از آلومینیوم و سولفور (گوگرد) سازگار با بودجه (مقرون به صرفه) ابداع کرده‌اند. هر دوی این مواد (آلومینیوم و گوگرد) به وفور در زمین وجود دارند. در حقیقت، آلومینیوم از لحاظ در دسترس بودن در بازار در رتبه دوم قرار دارد و در فهرست فراوان‌ترین فلزات در پوسته زمین در رتبه اول است.

به گفته این محققان، هر چند باتری‌های لیتیوم-یونی در حال حاضر محبوب‌ترین سامانه‌های ذخیره‌سازی انرژی هستند و نیروی لازم برای کار هر چیزی از گوشی‌های هوشمند گرفته تا ردیاب‌های دود (دودیاب‌) و خودروهای برقی را تامین‌ می‌کنند اما به علت هزینه بالا و عرضه محدود آنها، سامانه باتری جدید شانس خوبی برای جانشینی باتری‌های لیتیوم-یونی در برخی از صنایع دارد.

مزایای باتری‌های آلومینیوم-گوگردی

یک سامانه باتری دربردارنده الکترود (کاتد و آند با بار مثبت و منفی) و الکترولیت (رسانای فراهم کننده امکان تبادل یون‌ها بین دو قطب باتری) است. در سامانه باتری جدید، نمک کلرو-آلومینات ذوب‌شده به عنوان الکترولیت و سولفور و آلومینیوم به عنوان الکترود عمل می‌کنند.

محققان تصمیم به استفاده از این عناصر شیمیایی گرفتند چرا که این مواد ترکیب ارزان و در دسترسی برای ساخت باتری هستند.

آنها همچنین می‌گویند که در مقایسه با باتری‌های لیتیوم – یونی که الکترولیت قابل اشتعال دارند، باتری‌های آلومینیوم – گوگردی ایمن‌تر هستند. این در حالی است که هزینه ساخت این باتری‌ها به ازای هر سلول می‌تواند حدود ۸۳ درصد کمتر از یک سلول باتری لیتیومی باشد.

اما یک محدودیت بزرگ درباره این باتری‌ها وجود دارد و آن اینکه این باتری برای کار به ۹۰ درجه سانتی‌گراد دما نیاز دارد که تقریبا نزدیک به نقطه جوش آب است. از این رو این باتری‌ها نیازمند عایق‌بندی‌های خاص و تدابیری برای جلوگیری از خوردگی هستند. در حال حاضر، محققان در نظر دارند آزمایش‌های بیشتری برای بررسی عملکرد سامانه باتری آلومینیوم-سولفوری انجام دهند.