Máris megvan a lítium-ion akkuk kihívója?

Az amerikai Energia minisztérium kutatói felfedezték az állításuk szerint eddig leggyorsabb magnézium-ion szilárd vezető anyagot, ami akár alaposan felforgathatja a jövőben az akkumulátorpiacot és működő alternatívát jelenthet a lítium-ion akkumulátorokkal szemben.

Az ehhez hasonló bejelentések általában alig mozgatják meg a közvélemény fantáziáját, márcsak azért sem, mert sok időnek kell eltelnie ahhoz, mire ezek a felfedezések megjelennek a kereskedelmi használatban is. Ráadásul a lítium-ionos akkumulátorok területén is folyamatosan zajlanak a kutatások és fejlesztések annak érdekében, hogy minél hatékonyabb, minél gazdaságosabb és nem utolsó sorban minél biztonságosabb eszközök szülessenek.

A legújabb felfedezés ugyanakkor akár áttörés is lehet az iparágban. Ennek legfontosabb eleme, hogy a kutatók egy újfajta szilárdtest vezetőt hoztak létre, amelyet elektrolitként lehet használni az akkumulátorokban. Az elektrolitok alapvetően olvadt fém állapotban, vagy oldat formájában léteznek, ezeken keresztül haladnak az ionok. A vezetők szilárd állapotú fémek, amelyek az elektronokat szállítják. További fontos különbség, hogy a vezetőkön keresztülhaladó elektromos áram állandó, ezzel szemben az elektrolitok esetében ennek erőssége az elektrolitok változásával különböző lehet.

A kutatócsoport arra tett kísérletet, hogy találjon egy vezetőt, ami kevésbé gyúlékony az elektrolitos lítium-ion akkumulátorokhoz képest. Meg is találták a megfelelőnek tűnő, meglehetősen bonyolult nevű anyagot, a magnézium szkandiun szelenid spinellt. Az anyagban a legfontosabb elem a magnézium ami a lítium ionokhoz hasonló vezetőképességgel rendelkezik. Pieremanuele Canepa, a tanulmányt szerző kutatók egyike azt mondta, hogy az így elért áramlási sebesség minden korábbi várakozást fölülmúlt.

Természetesen még hosszú időnek kell eltelnie ahhoz, mire a felfedezésből kereskedelmi termék lesz és azt is korai lenne kijelenteni, hogy a felfedezés egy újabb szög lenne-e a lítium-ion akkumulátorok koporsójában.

Ráadásul más kutatók egyéb szilárd anyagokkal is kísérleteznek, például az üveggel. A portói egyetem kutatói, kiegészülve az első lítium-ionos akkumulátor feltalálójával, John Goodenough-va,l az üveget használják elektrolitként kísérleteikben. Idén áprilisban azzal került az újságok címlapjára az üveg akkumulátor projekt, hogy ezzel a megoldással a lítium-ionos akkumulátorokhoz képest jóval nagyobb energiasűrűséget, hosszabb életciklust, alacsonyabb költségeket, gyorsabb töltési időt lehet elérni, ráadásul kevésbé gyúlékony, mint ismertebb társa. Ez szépen hangzik ugyan, de még a kutatást végző tudósok szerint is várni kell arra, hogy a prototípus cellát egy valódi akkumulátorban is kipróbálják. Goodenough nemrégiben a Bloomberg hírügynökségnek azt mondta, hogy iparági befektetőkre lenne szükségük ahhoz, hogy a laboratóriumi tesztekről áttérhessenek a gyártásra. Goodenough szerint, ha minden jól megy, ez 3-5 évet vehet igénybe.

Az akkumulátorok problémája a legfontosabb akadálya az elektromos autók elterjedésének. Jelenleg ugyanis túlságosan drágák ezek az akkumulátorok, ami azt eredményezi, hogy a végtermék, az autó maga is drága egyelőre, ez pedig akadályozza, hogy tömegek vásárolják meg a kocsikat. A Bloomberg New Energy Intelligence szerint a jelenlegi akkumulátoráraknak 50 százalékkal kellene csökkeniük ahhoz, hogy versenyképes alternatívát jelentsenek az elektromos autók a belső égésű motorokkal szerelt kocsikkal szemben. A Bloomberg szerint ez legkorábban 2026-ban következhet be. A szilárd vezetőkből álló akkumulátorok fejlesztése akár le is rövidítheti ezt az időt – írja az Oilprice.com.

Kezdőlap