Akkumulátor Blog

Ez az olvasztott sóval működő akkumulátor megváltoztatja a világot

2023.08.25

Egy új technológia négyszer nagyobb energiasűrűséggel és a lítium-ionos akkumulátorok árának töredékével ígér forradalmat.
Ahogy a világ hátat fordít a bolygót pusztító fosszilis tüzelőanyagoknak, úgy kezd egyre inkább az életünk az akkumulátorok körül forogni. Az elektromos járművek, a napenergia, a szélenergia, az árapály- és hullámenergia, sőt a helyi energiahálózatok is ezeken alapulnak majd. A jelenlegi akkumulátortechnológia azonban terjedelmes, drága és környezetkárosító, ezért égető szükségünk van az akkumulátorforradalomra. Szerencsére egy nemrégiben megjelent tanulmány részletesen bemutatott egy olyan akkumulátort, amely nagyjából mindezeket a problémákat megoldja. De vajon elég lesz ez?

Ez az innováció egy nátrium-kénes olvadt sóval működő akkumulátort takar. Folyékony olvasztott sót használ elektrolitként, és már régóta létezik. Ezek az akkumulátorok általában olcsóbbak, biztonságosabbak és környezetbarátabbak, mivel kisebb mennyiségű, széles körben rendelkezésre álló anyagot használnak (hiszen nem kell az ökoszisztémát károsító bányászati gyakorlatot alkalmazni a kitermelésükhöz, mint a lítium-ion esetében), nem mérgezőek és nem gyúlékonyak.

A korábbi olvasztott só akkumulátorok alumínium-kén vegyületeket használnak, és általában alacsony az energiasűrűségük, valamint magas hőmérsékletet igényelnek a só olvasztva tartásához, ami eléggé használhatatlanná teszi őket. Ez az új fejlesztés azonban ehelyett egy egyedülálló nátrium-kén vegyületet és szobahőmérsékleten olvadó sót használ, így sokkal jobban használható, olcsóbb és környezetbarátabb, mint más olvadt sós akkumulátorok. Ennek tesztelésére a kutatók létrehoztak egy gombcellás prototípust, amit próbára tettek, és amit találtak, az figyelemre méltó volt.

Először is, ez az akkumulátor hihetetlenül energiasűrű volt, 1017 mAh/g. Összehasonlításképpen: a nagy energiasűrűségű lítium-ion akkumulátorok körülbelül 250 mAh/g energiasűrűségével, ami azt jelenti, hogy ez az akkumulátor ebben négyszer többet tud!

Arról azonban nincsenek adatok, hogy mennyibe kerülne egy ilyen eszköz. A becslések szerint azonban egy másik, olvasztott sót tartalmazó, drágább anyagokat használó akkumulátor ára mintegy 15 dollár/kWh. Összehasonlításképpen, a jelenlegi lítium-ion akkumulátorok ára nagyjából 132 dollár/kWh. Feltételezve tehát, hogy ez az új olvadt só akkumulátor hasonló költségű, körülbelül 90 százalékkal olcsóbb lenne, mint a jelenlegi cellák.

Mivel ez az új olvadt sós akkumulátor szobahőmérsékleten működik, elméletileg akár egy elektromos autóban is használható lenne. Mindössze egy kis másodlagos akkumulátorra lenne szükség, amely hideg időben a fűtőberendezést táplálja.

Ez lenne tehát a végső EV-akkumulátor? Ha ezeket egy olyan autóban használnánk, mint a Tesla Model S, akkor súlynövekedés nélkül négyszer nagyobb kapacitást lehetne beépíteni, ami közel 2600 kilométeres hatótávolságot nyújtana. Ráadásul ez a megaakkumulátor-csomag a Tesla jelenleg használt csomagjának kevesebb mint a felébe kerülne! Más szóval, ennek az akkumulátornak a használatával az EV-k szinte tökéletessé válnának.

Van azonban egy bökkenő. Az akkumulátor tesztjei ugyanis azt mutatták, hogy 1000 töltési ciklus után a kapacitása 50 százalékkal csökkent. Ez azt jelenti, hogy a hipotetikus Model S-nél ez a csökkenés 1,6 millió mérföld után következne be. A megfizethetőbb járműveknél, amelyek kisebb csomagokat használnak, ez a mértékű romlás túl rövid életciklust eredményezne ahhoz, hogy életképes legyen. Mivel ez egy tesztcella volt, nem hosszú élettartamra tervezték, így ez valójában meglepően jó. Ez azt is jelenti, hogy ennek a cellának a jövőbeni változatait tovább lehet finomítani és fejleszteni, hogy sokkal tovább bírják.

De jelen állás szerint ez a félelmetesen olcsó és környezetbarát cella sokkal inkább alkalmas arra, hogy megújuló energiahálózati tárolóakkumulátorként használják. Biztonságos jellege és szuperalacsony ára bőven kárpótol rövid élettartamáért. Ráadásul, mivel ez az akkumulátor könnyen hozzáférhető anyagokból épül fel, felhasználható a hálózati tárolókapacitás gyors bővítésére anélkül, hogy az ellátási lánc problémái hátráltatnák, vagy az EV-akkumulátorok ára az egekbe szökne, mivel a kínálat nem képes követni a keresletet.

Ezért a kutatók most egy nagyobb méretű tasakcellás változatot fejlesztenek ki (mint amilyenek a telefonok és laptopok energiaellátását biztosítják), és kifejezetten ilyen készülékekben dolgozhatnának.

computerworld.hu


Kapcsolódó információk

2016.03.25

Itt a Faraday Future nagy dobása: jön a bővíthető akkumulátoros autók kora

Kedd hajnalban végre hivatalosan is bemutatta első koncepcióautóját a Faraday Future. A korábbi hírek igaznak bizonyultak, az Amerikában székelő, de […]

további részletek
2008.12.08

Spenót-akkumulátor notebookokba és mobiltelefonokba?

Az új spenótból készült chip működése hasonlít arra a természetben megtalálható módszerre, amelynek segítségével a növények a működésükhöz szükséges energiát […]

további részletek
2020.11.05

Elon Musk sokkal jobb akkumulátorokat jósol a villanyautókba

A villanyautó-gyártás legnagyobb problémája jelenleg is a nagy, nehéz és drága akkumulátor, de ha a Tesla alapítójának jóslata beigazolódik, a […]

további részletek
2016.07.25

A Tesla a lítiumra, a Toyota a magnéziumra hajt

Az elterjedt lítium-ionosnál kisebb, olcsóbb és biztonságosabb lehet a magnézium-ion akksi. Kár, hogy mintegy 20 év múlva terjedhet csak el. […]

további részletek