Akkumulátor, ami 3 évszázadot kényelmesen elketyeg
Itt állíthatja be, hogy a Google keresőben elsők között legyen a Köpönyeg.huAkár 300 évnyi működésre is képes lehet egy új fejlesztésű vízalapú akkumulátor a feltalálói szerint. Az új akkumulátor gondolata nemcsak a rendkívüli élettartam miatt érdekes, hanem azért is, mert biztonságosabb és a környezetet sokkal kevésbé terhelő megoldásról van szó.
Egy kínai kutatócsoport olyan új típusú vízalapú akkumulátort fejlesztett, amely alapjaiban változtathatja meg az energiatárolás jövőjét. A fejlesztés legnagyobb ígérete nemcsak a rendkívüli élettartam, hanem az is, hogy az új technológia jóval biztonságosabb és környezetbarátabb lehet a ma használt lítiumion-akkumulátoroknál.
A hagyományos akkumulátorok egyik legnagyobb problémája, hogy gyúlékony és mérgező szerves oldószereket használnak. Ezek túlmelegedés esetén akár tüzet vagy robbanást is okozhatnak, ráadásul az elhasználódott akkuk kezelése is komoly környezetvédelmi kihívás. A most bemutatott fejlesztés ezzel szemben vízalapú elektrolitot alkalmaz, amely semleges pH-jú, vagyis jóval biztonságosabb és kevésbé káros.
Mi az akkumulátor újdonsága?
A vízalapú akkumulátorokkal régóta kísérleteznek a kutatók, mert sok előnyük van, de eddig komoly gondot jelentett a gyors teljesítményromlás és az alkatrészek korróziója. A kínai fejlesztők ezt egy speciális anyaggal próbálták kiküszöbölni: az akkumulátor anódjához úgynevezett kovalens szerves polimereket használtak. Ezek méhsejtszerű szerkezete stabilabb működést biztosít, miközben hatékonyabban tárolja és mozgatja a magnézium- és kalciumionokat.
A rendszer egyik kulcseleme egy rendkívül hosszú nevű vegyület, a hexaketon-tetraaminodibenzo-p-dioxin, amely ellenállóbbá teszi az akkumulátort a lebomlással szemben. Ennek köszönhetően a prototípus laboratóriumi körülmények között több mint 120 ezer töltési ciklust bírt ki.
Ez egészen elképesztő eredmény annak fényében, hogy:
- egy átlagos lítiumion-akkumulátor néhány ezer ciklus után már jelentősen veszít kapacitásából,
- a fejlettebb energiatárolók többsége is legfeljebb 10-20 ezer ciklusig működik megfelelően.
A kutatók számításai szerint napi egy töltési ciklussal az új akkumulátor akár 300 évig is működőképes maradhatna. Természetesen ez egy elméleti becslés laboreredmények alapján, vagyis nem arról van szó, hogy valaki valóban letesztelt volna egy akkumulátort három évszázadon keresztül.
A technológia másik nagy előnye a biztonság. A kutatók szerint az elektrolit összetétele annyira ártalmatlan, hogy a tofu készítéséhez használt sós léhez hasonlítható. Emiatt:
- nincs jelentős tűz- vagy robbanásveszély,
- kisebb az esély mérgező szivárgásra,
- a leselejtezett akkumulátor környezeti kockázata is alacsonyabb lehet.
Mire lehet majd használni a vízalapú akkumulátorokat?
A fejlesztésnek azonban vannak korlátai is. A vízalapú rendszerek energiasűrűsége jelenleg elmarad a lítiumion-akkumulátorokétól, vagyis ugyanannyi energia tárolásához nagyobb és nehezebb akkumulátor szükséges. Emiatt szakértők szerint a technológia elsőként nem mobiltelefonokban vagy elektromos autókban jelenhet meg, hanem például napelemparkok és szélerőművek energiatároló rendszereiben.
Bár az áttörés sokak fantáziáját megmozgatta, a szakmában akadnak szkeptikus hangok is. Az akkumulátorkutatás világában gyakran születnek látványos laboreredmények, amelyekből végül hosszú éveken át nem lesz piacképes termék. A valódi kihívást ugyanis nemcsak a működő prototípus elkészítése jelenti, hanem a tömeggyártás, az olcsó előállítás és a hosszú távú ipari megbízhatóság biztosítása is.
forrás: livescience.com
Nyitókép: Shutterstock
