Itt az önregeneráló, rugalmas, nyújtható akkumulátor

Egy friss tanulmány alapján sikerült olyan nyújtható, rugalmas, önregeneráló hidrogél-akkumulátort létrehozni, amely mentes a mérgező összetevőktől és védve van a nedvességtől – írja a Live Science. A szakértők vágással, döféssel és csavargatással tesztelték ellenállóságát.

A hagyományos lágy lítiumion-energiatárolók a nedvesség behatolásával veszthetnek teljesítményükből, emellett potenciális biztonsági kockázatot jelentenek a mérgező, gyúlékony elektrolitok miatt. E kihívásokra válaszul Peisheng He, a Berkeley-i Kaliforniai Egyetem munkatársa és kollégái fluormentes elektrolitot fejlesztettek ki.

A hidrogél akkumulátorok vízalapú elektrolitokat használnak, ezek nem gyúlékonyak és kevésbé hajlamosak a szivárgásra vagy robbanásra. A most bemutatott prototípusban hidrogél található meg elektrolitként és szeparátorként, a szakértők szerint az eszköz a hagyományos akkumulátoroknál biztonságosabb.

A csapat több prototípust is „kínzás” alá vetett: az energiatárolókat késekkel támadták, csavarták, valamint extrém melegnek és páratartalomnak tették ki.

Az akkumulátorok egy hónapon keresztül több mint 500 töltési-kisütési cikluson keresztül stabilan működtek.

A hidrogél 50 százalékos relatív páratartalmon is hatékony maradt, így a hagyományos lítiumion-akkumulátorokkal ellentétben nem volt szüksége merev, hermetikus borításra. Az öngyógyító hidrogél, az elektrolit és a rugalmas polimerből készült csomagolás lehetővé tette, hogy az energiatároló egy-egy vágás után visszanyerje eredeti kapacitása mintegy 90 százalékát.

A hidrogél akkumulátorok vízalapú elektrolitjai polimer szerkezetekre támaszkodnak, amelyek csökkentik az anyagsűrűséget, ennek következtében viszont korlátozzák a töltésmegtartás kapacitását. Míg lítiumion-akkumulátoroknál kilogrammonként akár 200–300 kilowattóra is lehet a kapacitás, addig a hidrogél eszköznél csak 50–150.

A fentiek miatt a hagyományos energiatárolók alkalmasabban a nagyigényű alkalmazások, például elektromos járművek számára. A hidrogél akkumulátorok ugyanakkor jobban megfelelnek a következő generációs rugalmas elektronikai termékek számára – ezek közé tartoznak a ruházatba ágyazott fitneszkövetők, bioszenzorok és egészségi monitorok, valamint a beépített fűtőelemekkel és világítással ellátott ruhák. Az öngyógyító képesség komoly előnyt jelenthet a működtetés során, ezt akár az űrkutatásban is kamatoztathatnák.

24.hu