Aluminijum-sumporne baterije se sastoje od tri lako dostupna materijala.
Inženjeri na MIT-u su razvili novi dizajn baterije koristeći uobičajene materijale – aluminijum, sumpor i so. Ne samo da je baterija jeftina, već je i otporna na vatru i kvarove i može se puniti veoma brzo, što bi je moglo učiniti korisnom za primjenu u domovima ili električnim automobilima.
Litijum-jonske baterije su dominirale posljednjih nekoliko decenija zahvaljujući svojoj pouzdanosti i visokoj gustini energije. Međutim, litijum postaje sve rjeđi i skuplji, a ćelije mogu biti opasne, odnosmo mogu da eksplodiraju ili se zapale usljed oštećenja ili nepravilne upotrebe. Potrebne su jeftinije, bezbjednije alternative, posebno kada svet prelazi na obnovljivu energiju i električna vozila.
Sa tom mišlju je MIT tim krenuo da dizajnira novu vrstu baterije od lako dostupnih, jeftinih materijala. Poslije testiranja raznih materijala, odlučili su se za aluminijum za jednu elektrodu i sumpor za drugu, sa elektrolitom istopljene hloro-aluminatne soli između njih. Ne samo da su svi ovi sastojci jeftini i lako dostupni, već nisu zapaljivi, tako da nema opasnosti od požara ili eksplozije.
U testovima, tim je pokazao da aluminijum-sumporne baterije mogu da izdrže stotine ciklusa punjenja i da se pune veoma brzo – u nekim eksperimentima, manje od jednog minuta. Ćelije bi koštale samo jednu šestinu cijene litijum-jonskih ćelije slične veličine.
Ne samo da mogu da rade na visokim temperaturama do 200 °C, već zapravo rade bolje kada su toplije – na 110 °C, baterije su se punile 25 puta brže nego na 25 °C. Istraživači kažu da bateriji nije potrebna nikakva spoljna energija da bi dostigla ovu povišenu temperaturu – njen uobičajeni ciklus punjenja i pražnjenja je dovoljan da bude toliko topla.
Iako je vrsta soli u elektrolitu izabrana zato što ima nisku tačku topljenja, ona slučajno ima još jednu prednost – prirodno sprečava stvaranje dendrita. Ove metalne vitice koje postepeno rastu između dvije elektrode, sve dok ne izazovu kratki spoj, predstavljaju veliku prepreku za baterije, posebno litijum-jonske ćelije.
Tim kaže da bi ovaj dizajn baterije bio najprikladniji za skalu od nekoliko desetina kilovat-sati, kao što je napajanje pojedinačnog doma iz obnovljivih izvora. Takođe bi mogle da budu korisne kao stanice za punjenje električnih vozila zahvaljujući brzom punjenju. Druge vrste baterija, kao što je nedavni dizajn koji koristi elektrolit rastopljene soli i elektrode od aluminijuma i nikla, mogli bi bolje da rade na skali mreže.
Patenti za aluminijum-sumporne baterije su licencirani od strane kompanije Avanti, čiji je suosnivač jedan od autora studije koja opisuje dizajn. Prvi zadatak poslovanja je da proizvedu baterije u velikom obimu, a zatim prođu kroz sve testove na stres.
