Вопрос об устойчивости литий-ионных аккумуляторов является спорным: высокий спрос на сырье ухудшает их экологический баланс; условия добычи, непрозрачные цепочки поставок и нерешенный вопрос переработки также являются аргументами, выдвигаемыми против литий-ионных аккумуляторов. Точное потребление сырья этими аккумуляторными системами различается в зависимости от типа аккумуляторов. Помимо лития, который составляет около 5 процентов и составляет лишь небольшую долю от общего веса перезаряжаемых аккумуляторов, сырье, используемое в литий-ионных аккумуляторах, включает медь, алюминий, никель, графит и кобальт, что также является предметом критических дебатов. Поэтому прилагаются усилия по разработке технологий, которые требуют как можно меньше проблемного сырья.

Поэтому даже если на данный момент нет угрозы дефицита лития, представляется целесообразным искать альтернативы для коммерческих аккумуляторных систем. В 2006 году ванадиевые редокс-проточные батареи уже были коммерциализированы в качестве альтернативы в стационарном секторе. Эти батареи характеризуются высокой циклической стабильностью. Недостатком этих аккумуляторных систем является относительно сложная конструкция, поскольку требуются резервуары для хранения и насосные системы. Совсем недавно на рынке также появились кальций- и натрий-ионные батареи.

Институт интегрированных систем и технологий устройств Фраунгофера (IISB) занимается исследованиями алюминиево-ионных аккумуляторов в течение последних 5 лет. Результаты исследований теперь являются отправной точкой для исследовательского консорциума «Albatros», финансируемого Федеральным министерством образования и исследований Германии, в котором институт Dechema из Франкфурта-на-Майне, Iolitec GmbH из Хайльбронна и Институт неорганической химии Технического университета Bergakademie Freiberg сотрудничают с IISB. Несмотря на то, что готовность производства все еще находится в далеком будущем, результаты предыдущих исследований Фраунгофера IISB являются многообещающими. Эффективность зарядки алюминиево-ионных аккумуляторов по-прежнему составляла 90 процентов после 10 000 циклов, а скорость зарядки в тестовых испытаниях также находится в многообещающем диапазоне — всего 30 секунд. Графит также может использоваться в качестве электрода вместо редкого сырья кобальта, марганца или никеля.

Источник:

pv-magazine, article by Marian Willuhn (12/7/21): https://www.pv-magazine.de/2021/12/07/projekt-albatros-erforschung-von-lithium-freien-aluminium-ionen-batterien-gestartet/

accessed 12/8/21 at 10.35 am.

pv-magazine, article by Stephan Franz (11/29/2019):

https://www.pv-magazine.de/2019/11/29/faires-lithium-aus-chile-geht-das/

accessed 12/8/21 10:30 AM.

Wikipedia, article “Vanadium redox accumulator”: https://de.wikipedia.org/wiki/Vanadium-Redox-Akkumulator

accessed 8/12/2021 at 10:15 AM.