Alüminyum pili
Ticarileştirme > Sorunlar

Araçlar için bir "yakıt" olarak alüminyum, Yang ve Knickle tarafından incelenmiştir. 2002'de şu sonuca vardılar:
Al/hava pil sistemi, benzinle çalışan arabalara benzer şekilde sürüş mesafeleri ve hızlanma için yeterli enerji ve güç üretebilir...anot olarak alüminyumun maliyeti, reaksiyon ürünü geri dönüştürüldüğü sürece 1,1 ABD Doları/kg kadar düşük olabilir . Al/hava elektrikli araçlarda (EV'ler) döngü işlemi sırasındaki toplam yakıt verimliliği, içten yanmalı motorlu araçların (ICE'ler) (%13) ile karşılaştırılabilir şekilde %15 (mevcut aşama) veya %20 (öngörülen) olabilir. Tasarım pil enerji yoğunluğu 1300 Wh/kg (mevcut) veya 2000 Wh/kg (öngörülen) şeklindedir. Değerlendirmek için seçilen batarya sisteminin maliyeti 30 ABD Doları/kW (mevcut) veya 29 ABD Doları/kW'dır (öngörülen). Al/hava EV'lerinin yaşam döngüsü analizi yapıldı ve kurşun/asit ve nikel metal hidrit (NiMH) EV'lerle karşılaştırıldı. Yalnızca Al/hava EV'lerinin, ICE'lerle karşılaştırılabilir bir seyahat aralığına sahip olduğu tahmin edilebilir. Bu analize göre Al/air EV'ler, seyahat menzili, satın alma fiyatı, yakıt maliyeti ve yaşam döngüsü maliyeti açısından ICE'lere kıyasla en umut verici adaylardır.
Al-air pillerini elektrikli araçlara uygun hale getirmek için çözülmesi gereken teknik sorunlar var. Saf alüminyumdan yapılan anot elektrolit tarafından aşındırılır; Hidratlanmış alümina, anotta jel benzeri bir madde oluşturur ve elektrik çıkışını azaltır. Bu nedenle alüminyum genellikle kalay veya diğer elementlerle alaşımlanır. Ayrıca hidrat alüminayı jel yerine toz halinde oluşturan katkı maddeleri geliştirilmiştir.
Modern hava katotları, nikel ızgaralı bir akım toplayıcı, bir katalizör (örn. kobalt ) ve elektrolit sızıntısını önleyen gözenekli bir hidrofobik PTFE film içeren reaktif bir karbon tabakasından oluşur. Havadaki oksijen PTFE'den geçer ve daha sonra hidroksit iyonları oluşturmak için su ile reaksiyona girer. Bu katotlar iyi çalışır, ancak pahalı olabilirler.
Geleneksel Al-air pillerinin sınırlı bir raf ömrü vardı, çünkü alüminyum elektrolitle reaksiyona girdi ve pil kullanılmadığında hidrojen üretti; modern tasarımlarda artık durum böyle değil. Elektrolitin akünün dışında bir tankta saklanması ve ihtiyaç duyulduğunda aküye aktarılmasıyla bu sorunun önüne geçilebilir.
Bu piller telefon santrallerinde yedek pil ve yedek güç kaynağı olarak kullanılabilir.
Diğer bir sorun ise, güç düşmesini önlemek için bataryaya eklenmesi gereken malzemelerin maliyetidir. Alüminyum, pil yapımında kullanılan diğer elementlere kıyasla çok ucuz. Alüminyum, kilogram başına 2,55 dolar, lityum ve nikel ise sırasıyla kilogram başına 15,75 dolar ve 18,75 dolar. Bununla birlikte, tipik olarak alüminyum havasında katotta bir katalizör olarak kullanılan diğer bir element gümüştür ve kilogram başına yaklaşık 773 dolara (2021 fiyatları) mal olur.
Alüminyum-hava pilleri, yüksek enerji yoğunlukları, düşük maliyetleri ve teknelerde ve gemilerde kullanım noktasında emisyonları da olmayan bolluğu nedeniyle denizcilik uygulamaları için etkili bir çözüm olabilir. Phinergy Marine, Log 9 Materials, RiAlAiR ve diğer birçok ticari şirket, deniz ortamında ticari ve askeri uygulamalar üzerinde çalışmaktadır.
Organik çözücü ve iyonik sıvılar gibi alternatif, daha güvenli ve daha yüksek performanslı elektrolitler üzerinde araştırma ve geliştirme çalışmaları yapılmaktadır.