Egy tudományos áttörés megdöntheti a lítium-ion elemek uralmát

Kutatók létrehoztak egy olyan nátriumion-akkumulátort, ami olyan hatékony, mint néhány lítiumion-aksi – írja a ScienceAlert. A lítiumion-akkumulátorok nem kifejezetten környezetszennyezőek, de több alapanyagot is nehéz beszerezni, előállítani, és például a kobaltbányászat súlyos kizsákmányolással jár a Kongó térségében. Ezen túl magas feszültség vagy hő hatására felrobbanhatnak. Mindezek ellenére napjainkban ez a leghatékonyabb energiatároló konstrukció, és a telefonoktól kezdve a laptopokon át az elektromos autókig sok mindenben előfordul.

A nátriumion-akkumulátor ezzel szemben még kísérleti stádiumban van. Ugyan sokkal olcsóbb és egyszerűbb lenne legyártani, de eddig még nem sikerült olyan prototípust készíteni, ami felvette volna a versenyt a lítiumion-akkumulátorokkal.

Egészen mostanáig. A Washington Állami Egyetem és a Pacific North Nemzeti Labor kutatói előálltak egy olyan elemmel, ami van olyan hatékony, mint néhány forgalomban lévő lítiumion-aksi. A megújuló energiaforrások mellé ideális lenne egy olyan energiatárolási konstrukció, amit könnyebb és olcsóbb előállítani, mint a lítiumion-akkumulátorokat, mert többre lenne szükség. Ha beválik, erre tökéletes lehet a nátriumion.

A nátriumion-aksik egyik nagy hátránya eddig az volt, hogy a katódban (ezen az alkatrészen folynak át az elektronok)  használható alapanyagok közül többön is kialakul egy olyan inaktív nátrium kristály réteg, ami károsíthatja az eszközt és leállíthatja az energiaátvitelt.

Hogy ezt megoldják, a kutatók létrehoztak egy rétegelt fémoxid katódot, és kifejlesztettek egy folyékony elektrolitot, ami extra nátriumiont tartalmaz. Így az akkumulátorba egy sósabb keverék került, a katód hatékonyabb volt és nem csapódott ki kristály. 1000 ciklus alatt csak a töltöttségének a 20 százalékát vesztette el. Egyelőre még gyengébb, mint egy telefon akkumulátora, de így is jelentős ugrás a technológia használhatósága felé.

A kutatók azzal folytatják, hogy jobban megvizsgálják a katód és az elektrolit kapcsolatát, hogy még tovább növelhessék a hatékonyságot. Szeretnék, ha kobalt felhasználása nélkül tudnának nátriumion akkumulátorokat használni, de egyelőre a prototípusokban még megtalálható a nehezen beszerezhető anyag.

Míg néhány kutató alternatívákat keres, addig olyanok is akadnak, akik a lítiumion-akkumulátorokat akarják olcsóbbá tenni. Sokan azon dolgoznak, hogyan lehetne hosszabb élettartamot és gyorsabb töltést kierőszakolni ezekből az eszközökből.

index.hu