Австралийская компания Graphene Manufacturing Group (GMG) отчиталась об испытаниях алюминий-ионных батарей нового типа. По словам разработчика, новые аккумуляторы обеспечивают прирост в скорости зарядки до 60 раз и способны вместить в три раза больше энергии, чем эталонные литий-ионные элементы, за счет отказа от систем охлаждения.

GMG не сомневается в коммерческом успехе своего решения и уже разработала дорожную карту — базовая версия аккумулятора поступит в продажу в начале следующего года, а элементы, оптимизированные для электромобилей, появятся на рынке в 2024 году.

Новая конструкция GMG базируется на исследованиях Австралийского института биоинженерии и нанотехнологий при Квинслендском университете. Команда инженеров предложила установить атомы алюминия в миниатюрные отверстиях в графеновых плоскостях. Новый подход резко увеличил плотность энергии батареи — до 7000 Вт/кг, сообщает Forbes. Для сравнения, средняя мощность современных литий-ионных батарей составляет 250–700 Вт/кг. Таким образом показатели аккумуляторов GMG ближе к ультраконденсаторам с плотностью около 12000–14000 Вт/кг.

За счет высокой плотности энергии новые батареи многократно увеличили скорость зарядки и разрядки — по подсчетам GMG, с такими элементами питания современные смартфоны будут заряжаться от 0 до 100% менее чем за 10 секунд. Плотность энергии аккумулятора — около 150–160 Вт*ч/кг — составляет 60% от лучших коммерческих литий-ионных батарей.

В компании считают, что этот показатель компенсируется не только скоростью зарядки, но и дополнительной особенностью аккумуляторов — они не подвержены перегреву, поэтому не нуждаются в системе охлаждения.

«На данный момент у нас нет проблем с температурой. Около 20% литий-ионной аккумуляторной батареи в автомобиле отведено под охлаждение. А мы уверены в том, что нам вообще не понадобится ни охлаждение, ни обогрев», — заявил управляющий директор GMG Крейг Николь.

Это значит, что батареи от GMG будут либо компактнее, либо смогут содержать больше элементов.

Аккумуляторы уже прошли тестирование в нескольких австралийских университетах и сейчас отправляются на пилотную производственную линию. GMG начнет с выпуска «монетных» батарей — такие элементы подойдут для питания бытовой электроники и мобильных устройств. А затем, когда компания отладит серийное производство, на рынке появятся алюминий-ионные аккумуляторы GMG для электрического транспорта — ориентировочная дата их производства назначена на 2024 год.

В компании также считают, что новые батареи можно адаптировать под существующие платформы автопроизводителей — например, для MEB от немецкого автоконцерна Volkswagen Group.

«Наши будут той же формы и напряжения, что и нынешние литий-ионные элементы, или мы можем придать любую форму, которая потребуется», — добавил Николь.

Помимо Квинслендского университета, в проекте GMG также участвовал Даляньский университет, Университет Небраски-Линкольна, Корнельский университет, Университет Клемсона, а также Стэнфорд и промышленный консорциум European Alion.