Изменение химического состава алюминиевой поверхности может привести к значительному улучшению технологии перезаряжаемых аккумуляторов.
Это новое ультратонкое алюминиевое покрытие может помочь сделать обычные и недорогие металлические батареи более эффективными.
Алюминий долгое время считался ценным вариантом высокопроизводительного и недорогого накопителя энергии.
Высокой электрической емкости металла препятствует образование глинозема на его поверхности. Это предотвращает необходимые процессы переноса электрического заряда.
Группа ученых из США открыла способ покрытия алюминия тонкой химической пленкой, которая меняет его поведение. Покрытие наносится путем обработки металла специальной ионной жидкостью, содержащей ионы хлора и небольшое количество азотсодержащего органического соединения.
Обработанные интерфейсные слои будут самопроизвольно разрушать существующий оксид алюминия, а также предотвращать образование оксидов в будущем.
Этот тип электрода может работать с батареями, использующими химические растворы на водной основе, что важно отметить.
Возгорание аккумуляторов — распространенная проблема с существующими технологиями, но эта новая технология может их предотвратить. Химический состав воды в этих батареях является ключом к предотвращению пожаров, и он уже используется в небольших испытательных системах.
Тайна того, почему кластеры оксида алюминия образуются на поверхности цеолита во время пропаривания, была решена с помощью современных измерений инфракрасной спектроскопии. Они показывают, что кластеры образуются, когда Al гидролизуется из положений каркаса цеолита, группируясь вместе в микропорах цеолита.
Высокая химическая активность алюминия означает, что по электродному потенциалу он сразу уступает магнию. Это удивительно, так как алюминий очень устойчив на воздухе и не ржавеет. Однако металл покрыт тонким слоем оксида, защищающим его от окисления.
Ионы алюминия обладают в четыре раза большей электрической емкостью, чем обычная литий-ионная технология, но этому преимуществу препятствует образование оксида алюминия на поверхности металла. Это создает барьер, препятствующий необходимым процессам переноса электрического заряда.
Алюминий легко растворяется в разбавленных минеральных кислотах с образованием солей. Окисление поверхности алюминия может способствовать утолщению и упрочнению оксидной пленки (так называемая пассивация металла).
Этот тип алюминия не реагирует с соляной кислотой и может быть анодирован с помощью электрохимического окисления для создания толстой пленки. Это позволяет легко рисовать разными цветами сверху.