Egy perc alatt tölthető szilárdtest-akkumulátort készítettek, ami a lítium-ion energiatárolók trónjára törhet

Az akkumulátor hajszálvékony rétegekből áll össze, nem gyúlékony és sokáig megőrzi teljesítményét, de egyelőre csak a laboratóriumi változata létezik.
A svájci Empa (Svájci Anyagtudományi és Műszaki Szövetségi Laboratóriumok) és az általuk támogatott ETH Zürich egyetem spin-offjaként tavaly alapított BTRY startup megalkotta azt az akkumulátort, ami nagy jövő elé nézhet az energiatárolók piacán, amennyiben sikerül felskálázni az eszköz gyártását és nagyobb tételben is létrehozni az akkumulátorokat, hogy minél több területen tudják alkalmazni a jövőben a hagyományos elődjeik helyett.

A BTRY eszköze egy szilárdtest-akkumulátor, annak is apró méretű verziója, ami külső tekintetében leginkább egy vékony fóliára hasonlít. Az ehhez hasonló vékonyréteg-akkumulátorok nagy előnye, hogy könnyűek és jól lehet egészen kis méretű berendezésekben alkalmazni őket, valamint kiemelkedően jó ciklikus stabilitással rendelkeznek, vagyis több mint ezer töltési ciklust is jól viselnek teljesítményromlás nélkül. Mint minden szilárdtest-akkumulátornak, a vékonyréteg-akkumulátoroknak is nagy az energiasűrűsége, de ennek persze korlátokat szab az eszközök apró mérete.

A BTRY vékonyréteg-akkumulátorának készítése során ezt a problémát több réteg egymásra helyezésével oldották meg, aminek eredményeképpen egy valamivel vastagabb struktúrát alakítottak ki, de még így is csak néhány mikrométer vastag lett a kész eszköz. Az akkumulátor készítése során az újdonságot az jelentette, hogy sikerült olyan módszerrel kivitelezni, amit széles körben használnak jelenleg is a félvezetők készítésének során, így egy már meglévő technológiát lehet alkalmazni az új akkumulátorok gyártásához, ami elősegítheti a nagyobb léptékű termelés beindítását. Az akkumulátorokat környezetszennyező vegyi anyagok használata nélkül, vákuumban történő rétegezéssel állítják össze: a folyamat során az összetevő anyagokat atomjaikra bontják a vákuumkamrában, majd a különálló atomokat nagy precizitással helyezik az alapra, hogy tökéletesen szabályozott struktúra jöhessen létre.

A többrétegű akkumulátor az ETH Zurich leírása szerint több tekintetben is ideális tulajdonságokkal rendelkezik, körülbelül tízszer hosszabb élettartamú, mint a hagyományos akkumulátorok és egy perc leforgása alatt újratölthető. A szilárdtest-akkumulátor emellett ellenállóbb a hőmérsékletingadozásokkal szemben és kevésbé gyúlékony, mint a lítium-ion energiatárolók. A BTRY eszköze szintén tartalmaz lítiumot, de nem található benne folyékony elektrolit és sokkal strapabíróbb is: ha egy ollóval kettévágják, akkor sem károsodik végzetesen, egyszerűen két, alacsonyabb teljesítményű akkumulátor jön létre belőle a Abdessalem Aribia, a BTRY egyik alapítótagjának elmondása alapján.

A vékonyréteg-akkumulátor prototípusa egyelőre csak kisebb, 1mm-szer 3mm-es, két réteget tartalmazó méretben készült el, de a kutatók célja, hogy növeljék a méretet legalább egy négyzetcentiméterre és emeljék a rétegek számát is. A későbbiekben az akkumulátort nagyobb darabszámban is elő szeretnék állítani és két éven belül egy telephelyet létrehozni Svájcban, ahol a kezdeti gyártási folyamatok zajlanak majd. Az akkumulátorokat a jó hőtűrő képességük miatt szenzorokban alkalmazhatják, ezen kívül elektronikai eszközökben, okosórákban, okostelefonokban, vagy műholdakban. A BTRY az Európai Űrügynökség üzleti inkubátor programjába is bekerült, ez is mutatja, hogy az akkumulátorok űrbeli környezetben való felhasználására is igény mutatkozik.

raketa.hu