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

  BIZNISZPLUSZ PODCAST

A hazai utasbiztosítási piac egyik legalapvetőbb problémáinak egyike az, hogy az ügyfelek még mindig túl sokat akarnak spórolni rajta, holott a nyaralás költségének csak elhanyagolható töredékét teszi ki – hívta fel a figyelmet a PBA Insura Zrt. vezérigazgatója. Dr. Kozma Gábor jelezte: a legolcsóbb és az 1–2 ezer forinttal többért kötött prémium biztosítás szolgáltatásai között óriási különbség tátong, és erre az utolsó pillanatban – mert bizony akkor kötjük – már nem biztos, hogy felfigyelünk.
Női pék, cukrász, kaviárszakértő is helyet kapott a rendezvény nagyszínpadán, hogy a fő téma, a „női energiák” mentén bemutassák a művészi szintre emelt szakmájukat. Nemes Richárd főszervező elárulja, hogy hogyan lehet még fenntarthatóbban működtetni egy műfajából adódóan sok hulladékkal járó gasztronómiai rendezvényt vagy milyen egyszerű ételekkel tudnak nagyot alkotni a Gourmet Fesztiválon bemutatkozó konyhák mesterei. Ha mindez nem lenne elég, kifejti, hogy a fine dining milyen vonásokkal ruházta fel a magyar vendéglátást az utóbbi pár évben és például hogyan lehet „veganizálni” megszokott fogásokat, amelyek ettől csak még jobbak lesznek! Vigyázat, étvágygerjesztő epizód!
Miközben a világ e-személyautó gyártói egyre élesedő versenyt vívnak a vásárlók kegyeiért, nem szabad elfelejteni, hogy a közlekedés károsanyag-kibocsátásának jelentős részéért a teherfuvarozás felel. Egyre több középtávú áruszállítást és utolsó mérföldes kézbesítést kiszolgáló depó elektrifikálja a járműflottáját és alakít ki hozzá megfelelő infrastruktúrát, ám nagyon nem mindegy, hogy az üzemeltetés mennyire tud hatékony és gazdaságos lenni – mutat rá ebben az epizódban Négyesi Szilárd, a Siemens Zrt. szakértője.

  NÉPSZERŰ HÍREK

  Rovathírek: GUSTO

  Rovathírek: ATOMBUSINESS