Új akkumulátortechnológia: A dél-koreai laboratóriumi áttörés nagyobb energiasűrűséget és élettartamot ígér.
Egy új dél-koreai fejlesztés megoldást kínálhat a lítium-ion akkumulátorok egyik legnagyobb problémájára: az energiasűrűség és az élettartam korlátozottságára. A Pohangi Tudományos és Technológiai Egyetem (Postech) és a Sogang Egyetem kutatói egy olyan innovatív rendszert mutattak be, amely nagyobb teljesítményt és hosszabb élettartamot biztosíthat a jelenlegi technológiákhoz képest.
Összefonódó szerkezet a nagyobb stabilitásért
Az új megoldás alapját egy úgynevezett in situ „összefonódó elektróda-elektrolit” (IEE) szerkezet adja. Ebben az elektróda és az elektrolit állandóan egymáshoz kapcsolódik, ellentétben a hagyományos réteges felépítésű lítium-ion cellákkal. Ez a stabil kapcsolat megakadályozza a szerkezet gyengülését, amely a töltési ciklusok során jellemzően fellép.
Figyelemre méltó laboreredmények
A laboratóriumi tesztek során az IEE cellák 403,7 Wh/kg gravimetrikus energiasűrűséget és 1300 Wh/l térfogatsűrűséget értek el. Ez jóval magasabb érték, mint a jelenleg sorozatgyártásban lévő akkumulátoroké – például a Tesla 4680-as cellája mindössze 241 Wh/kg és 643 Wh/l teljesítményt kínál.
Szilícium anódok: régi kihívás, új megoldás
A kutatás egyik legfontosabb eredménye, hogy az IEE szerkezet alkalmas szilícium anódokhoz. Bár a szilícium elméletileg tízszer több lítiumiont képes tárolni, mint a grafit, töltés közben jelentős térfogatváltozásokkal küzd, amelyek gyors degradációhoz vezetnek. Az IEE stabil kötései azonban képesek elnyelni ezeket a feszültségeket, így a szilícium sokkal ígéretesebb alternatívává válhat az energiatárolásban.
Még laborfázisban, de ígéretes jövővel
A technológia jelenleg még laboratóriumi léptékben létezik, és ipari bevezetése új anyagfeldolgozási folyamatokat igényel. Ez költséges és időigényes, így szakértők szerint még évekbe telhet, mire kereskedelmi forgalomba kerülhet.
Jelentőség az iparág számára
Ha az IEE-technológia széles körben elterjed, forradalmasíthatja az akkumulátoripart:
elektromos járművek nagyobb hatótávval,
okostelefonok és laptopok hosszabb üzemidővel,
valamint energia-tároló rendszerek megbízhatóbb teljesítménnyel profitálhatnak belőle.
A fejlesztés különösen időszerű, hiszen a gyártók világszerte olyan megoldásokat keresnek, amelyek egyszerre növelik a hatékonyságot, a tartósságot és a fenntarthatóságot.
