Akkumulátor Blog

Robbanásveszély nélküli akkumulátort fejlesztettek

2017.07.05

A svájci nemzeti kutatási alap (SNF) támogatásával megvalósuló kutatási program célja, hogy olyan új ionvezetőket keressenek, amelyek felhasználhatók az újratölthető akkumulátorokban, alternatívákat biztosítva a lítiumion alapuló technológiával szemben.
Jászberény, 2014. október 10. Egy dolgozó a Jász-Plasztik Kft. akkumulátorgyártó üzemében Jászberényben 2014. október 10-én, az üzemavató napján. A magyar tulajdonú vállalkozás 10,3 milliárd forintból megépült üzeme mintegy 350 embernek ad majd munkát, így a cég dolgozóinak létszáma hamarosan eléri a 2800-at. MTI

A lítiumalapú akkumulátoroknak számos hátrányuk van, köztük az alapanyag korlátozott léte, valamint biztonsági problémák, mivel túltöltés vagy magasabb feszültséggel való töltés esetén hő fejlődik, ami az akku felrobbanásához is vezethet.

Az Empa kutatólaboratórium Arndt Remhof vezette csoportja két prototípust fejlesztett ki, az egyikben a töltés tárolásához nátriummal helyettesítik a lítiumot, a másikban magnéziummal. Mindkét anyag haszna a lítiummal szemben, hogy korlátlanul rendelkezésre áll.

A kutatók előtt álló egyik kihívás az volt, hogy szilárd elektrolitokat állítsanak elő, amelyek az ionokat akadálytalanul képesek mozgatni. Az ionok helyváltoztatásának elősegítésére a kutatók kristályszerkezetű szilárd elektrolitokat fejlesztettek ki. A lítiumot magnéziummal és nátriummal helyettesítve a csoportnak teljesen meg kellett változtatni ezen anyagok kristályszerkezetét és új alapanyagokat és előállítási folyamatot kellett alkalmazni.

Arndt Remhof a kutatást egy futballedző munkájához hasonlította. “A legjobb játékosok esetén is előfordul, hogy semmi sem sikerül, ha nem stimmel a +kémiájuk+” – hangoztatta.

A nátriumion-alapú akkumulátor esetében a kutatóknak sikerült az ionok mozgását már 20 Celsius-foktól lehetővé tenni – írták a Chemical Communications című folyóiratban megjelent tanulmányukban. Ez azért fontos, mert a mozgáshoz az ionnak hőforrásra van szüksége, és a szobahőmérsékletű reakció előidézése kihívást jelent.

A nátriumelektrolit ráadásul nem gyúlékony, 300 Celsius-fokig kémiailag stabil, ami megoldást jelent a lítiumalapú akkuk biztonsági problémáira. Sőt a nátrium kevesebb energiát tárol, mint az azonos tömegű lítium. “Ez jó megoldás lehet akkor, ha az akku mérete nem számít alkalmazásakor” – közölte Leo Duchenne, a tanulmány egyik szerzője.

A magnézium esetében is szilárd elektrolitot fejlesztettek ki. Az anyag alkalmazásának előnye, hogy azonos tömeg esetén majdnem kétszer több energiát tárol, mint a lítium, mivel a magnéziumionnak két pozitív töltete van. Ráadásul könnyű anyag, és nem áll fenn a robbanás veszélye.

Ugyanakkor nehéz mozgásra bírni a magnéziumiont, ehhez legalább 400 Celsius-fokra volt szükség egyes kísérletekben. A svájci kutatók által kifejlesztett elektrolittal sikerült a vezetőképességet már 70 Celsius-foknál elérni.

“Ez egy úttörő kutatás, és a koncepció kivitelezhető. Távol vagyunk még egy komplett, működő prototípustól, de megtettük az első fontos lépést célunk elérése felé” – hangoztatta Elsa Rodern, a kutatások vezetője.

hirado.hu


Kapcsolódó információk

2022.04.05

Ettől él sokáig az akkumulátor 2. rész

Az általánosan az 1990-es évekig használt akkumulátorokban a probléma épp töltéskor jelentkezett, a kénsavat a megfelelő sűrűségre hígító desztillált víz […]

további részletek
2012.12.10

Akkumulátor lesz a jövő pólója

Mobil akkumulátorként is működhetnének a jövő ruhái. A Dél-karolinai Egyetem két kutatói olyan szövetet dolgozott ki, amelyek hatékonyan képesek energiát […]

további részletek
2019.01.25

Fogkrém helyett szuperaksi készül a fluoridból

Egy autógyártó, a világ egyik legjobb műszaki egyeteme és űrkutatók összefogásával készült el a fluoridra épülő akkumulátor, amely térfogatarányosan tízszer […]

további részletek
2013.05.25

Vezeték nélkül tölthető Mitsubishi

Már nemcsak elektromos mini-, hanem kisautója is van a Mitsubishinek. A CA-MiEV ráadásul vezeték nélkül is tölthető. A Mitsubishi még […]

további részletek