A vízbázisú akkumulátorok 1000-szer tovább bírhatják

A vízbázisú akkumulátorok 1000-szer tovább bírhatják
2023. 04. 08., 10:45

Hatalmas, tényleg nagy hatású felfedezést tettek amerikai kutatók, akik szerint nem csak sokszoros kapacitást, hanem nagyobb biztonságot is jelenthetnek a fémmentes, vízbázisú akkumulátorok.

Dr. Jodie Lutkenhaus vegyészmérnök-professzor és dr. Daniel Tabor kémia adjunktus a Nature Materials című szaklapban publikálta a lítiummentes akkumulátorokkal kapcsolatos eredményeket. A Texas A&M Mérnöki Kísérleti Állomás tudósai szerint az új elemek nagyban különböznek a napjainkban előszeretettel használt, kobaltot is tartalmazó lítium-ion akkumulátoroktól, és azon túl is jelentős előnyeik vannak, hogy zárójelbe teszik a hagyományos nyersanyagok egyre fokozódó hiányát.

„A jövőben, ha előre vetítjük a várható nyersanyaghiányt, a lítium-ion akkumulátorok ára jócskán meg fog emelkedni” – jósolta Lutkenhaus, mintegy meg is indokolva, hogy miért van szükség az általuk felvázolt alternatív akkumulátorra. Az eszköz kémiája hatékonyabban kihasználható és az ellátása is sokkal stabilabb lehet, hiszen a hazai gyártásához minden adott az Egyesült Államokon belül.

A tudós szerint a vizes akkumulátoraik csak katódból, elektrolitból és anódból állnak.

A katódok és az anódok olyan polimerek, amelyek képesek energiát tárolni, az elektrolit pedig szerves sókkal kevert víz. Az elektrolit az elektróddal való kölcsönhatása révén kulcsfontosságú az ionvezetés és az energiatárolás szempontjából.

„Ha egy elektróda túlságosan megduzzad a ciklikusság során, akkor nem tudja jól vezetni az elektronokat, és elveszítjük a teljesítményt – magyarázta. – Úgy vélem, hogy a duzzadási hatások miatt - az elektrolit megválasztásának függvényében 1000 százalékos különbség van az energiatárolási kapacitásban.”

Tabor és Lutkenhaus tanulmánya szerint a redox-aktív, nem konjugált radikális polimerek (elektródák) ígéretes jelöltek a fémmentes vizes akkumulátorok számára, mivel a polimerek magas kisülési feszültséggel és gyors redox-kinetikával rendelkeznek. A reakció összetett és nehezen feloldható, mivel egyszerre történik elektronok, ionok és vízmolekulák átadása.

A tudósok kutatócsoportja a kísérleti erőfeszítéseket számítógépes szimulációval és elemzéssel egészítette ki. Ezek a szimulációk betekintést nyújtottak a szerkezet és a dinamika molekuláris szintű képébe.

„Az elmélet és a kísérlet gyakran szorosan együttműködik az ilyen anyagok megértésében. Az egyik új dolog, amit ebben a tanulmányban számításokkal mutatunk be, az az, hogy ténylegesen feltöltjük az elektródot többféle töltési állapotba, és megnézzük, hogyan a környezete hogyan reagál erre a töltésre” – mondta Tabor.

Hozzátette: ez a most felvázolt technológia nagy előrelépést jelent a lítiummentes akkumulátorok felé, mivel jobb molekuláris szintű képet ad arról, hogy mitől működnek egyes akkumulátorelektródák jobban, mint mások, és erős bizonyítékot ad arra, hogy merre kell haladni az anyagtervezésben. A projektet az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériuma és a Nemzeti Tudományos Alapítvány finanszírozza, a Texas A&M Mérnöki Kísérleti Állomáson keresztül.

Gábor János

Főoldali kép: Texas A&M Engineering

Ha tetszett a cikk, kövesse az ÜZLETEMET
a Facebookon!

Még több friss hír

2024. 03. 05., 13:10
Cégcsoportunk már 35 éve van a HR piacon, ahol sokoldalú szolgáltatóként igyekszünk helytállni. Szeretném, ha legalább még ennyi ideig sikeresen tudna működni a cég – mondta az Üzletem.hu-nak Ifj. Vida Péter, a Viapan Group Managing Directora.
2024-03-28 16:10:00
A NAV a digitális megoldásaival szinte azonnal lát mindent, és szinte azonnal közbe is tud avatkozni. Az adóhatóság beavatkozásának két iránya van: vasszigorral fellépni a tudatos adókijátszók ellen, illetőleg támogatni a nem szándékosan tévesztő, alapvetően jogkövető adózókat.

  BIZNISZPLUSZ PODCAST

A digitális technológiák kapcsán jelenleg két uniós rendelet is fontos: az egyik a digitális szolgáltatásokról, a másik a mesterséges intelligencia felhasználásának korlátozásáról szól. Sokáig azt hittük, az óriási tech vállalatok túl nagyra nőttek ahhoz, hogy meg lehessen regulázni a működésüket, Európában azonban – úgy tűnik – mégis sikerül rendeleti keretek közé szorítani, hogy mit tehet vagy épp' nem tehet meg a Facebook, a Snapchat, a TikTok és például a Google kereső. Dr. Baracsi Katalin internetjogász ebben az epizódban átfogó képed ad mind a digitális piacokat, mind pedig a mesterséges intelligencia felhasználását szabályozó uniós rendeletről.
2024. 03. 04., 13:25
epizód: 2024 / 5   |   hossz: 25:08
A home office elterjedésével és a munkához való viszonyunk változásával átalakult a hozzáállásunk az öltözködéshez, pedig a „business look” törvényei állandók, ahogy a kapcsolatépítésben betöltött szerepe is. Frank Patrícia stylist, stílus- és színtanácsadó szerint bár a formális öltözködés megőrizte a jelentőségét jó néhány – például pénzügyi és jogi – területen, a kreatívabb üzletágakban mostanra inkább egyfajta laza elegancia érvényesül. Ebben az esetben sem mindegy viszont, hogy milyen hatást váltunk ki a potenciális partnerünkből vagy munkáltatónkból a kritikusan fontos első hét másodpercben. Nagy üzletek és karrierek torpanhatnak meg, egyébként jól betartható, csak éppen nem túl közismert megjelenési szabályok figyelmen kívül hagyása miatt. Te ne kövesd el ugyanezt a hibát – Frank Patrícia itt segít!
A globális kutatás eredményeinek év eleji kihirdetése után a PwC nemrég bemutatta a hazai Vezérigazgatói Felmérés adatait is. A számok alapján a magyar cégvezetők optimistábbak a gazdasági kilátásokat illetően, mint külföldi kollégáik, ám árnyalja a képet, hogy saját cégük árbevételére már nem feltétlenül jósolnak növekedést 2024-re. Az olyan kitettségek kapcsán, mint az infláció, a szakképzett munkaerő hiánya vagy akár a klímaváltozás, szintén derűlátóbbnak tűnnek a hazai cégvezetők, igaz, vannak aggodalmak, de izgalmas jóslatok is, például az új technológiai vívmányok bevezetése kapcsán, amelyek mellett nem lehet szó nélkül elmenni. Nem is tesszük: a BizniszPluszban a PwC Hungary szakértőjével, Mezei Szabolccsal elemezzük a legtanulságosabb számokat.

  Rovathírek: GUSTO

  Rovathírek: ATOMBUSINESS