A hagyományos lítium-ion akkumulátorok meggyőző alternatívájának ígérkezik egy anyag, amiről kiderült, hogy forradalmasíthatja az energiatárolást, hiszen másodpercek alatt feltölt eszközöket.
A Texasi Egyetem friss tanulmányából derült ki, hogy a világnak rendelkezésére állnak olyan, csak az utóbbi 10–12 évben kutatott anyagok, amelyek másodpercek alatt feltölthetnek eszközöket, és az akkumulátorok ezt követően akár napokig üzemelhetnek. Az amerikai kutatás fókuszában az ún. MXének állnak. Ezek a kétdimenziós szervetlen vegyületek egyik osztályához tartozó anyagok fantasztikus vezető és energiatároló képességekkel rendelkeznek.
A tudóscsapat jelentős lépéseket tesz az energiatároló eszközök új generációjának kifejlesztése érdekében: a céljuk egy olyan eszköz kifejlesztése, ami képes ötvözni a jelenlegi technológiák előnyeit, de közben kezeli is azok korlátait (hosszú feltöltési idő, gyors kisülés, stb.).
„Reméljük, hogy ez a munka megnyitja az utat olyan energiatároló eszközök kifejlesztése előtt, amelyek másodpercek alatt teljesen feltölthetők, és napokig kitartanak. Még sok munka vár ránk az energiatárolási technológia teljes megvalósítása előtt, és ez csak az első lépése annak az izgalmas kutatásnak, amelyet itt, a Texas A&M-en fogunk végezni” – jelentette be az egyetem oldalán megjelent hivatalos közleményben a projektet vezető vegyészmérnök professzor. Dr. Abdoulaye Djire és kollégái úgy vélik, az MXének újonnan feltárt tulajdonságai várhatóan a hagyományos lítium-ion akkumulátorok meggyőző alternatívájává tesz ezeket az anyagokat.
Az MXének titán- és szénatomokból álló kétdimenziós anyagok. Kiemelkedő mechanikai szilárdságuk, ultramagas felület-térfogat arányuk és kiváló elektrokémiai stabilitásuk ígéretes jelöltekké teszik őket arra, hogy szuperkondenzátorok legyenek – feltéve, ha olyan 3D-s architektúrákban lehet őket elrendezni, amiben elegendő térfogat áll rendelkezésre nanoanyagokból, és megfelelően nagy felület is, a reakciókhoz – magyarázza a Physics.org tudományos cikke.
A kétdimenziós anyagok egyébként olyan kristályok, amelyek egy vagy több réteggel rendelkeznek, és minden atomjuk a felületi rétegben helyezkedik el. Ez teszi őket kémiailag rendkívül aktívvá, és ennek következtében használhatók fel elektródaként, vagyis elektromos áramot vezető eszközként. Óriási hátránya ugyanakkor ezeknek a kétdimenziós anyagoknak, hogy a szintéziseikhez drága berendezésekre van szükség – ez jelentősen megnehezíti a tömeges felhasználásukat.
Réteges szerkezetükkel az MXének fokozzák az elektrolit ionszállítását, és aktív redoxhelyeket biztosítanak az átmeneti fémeknek a felszínen. Ezek a tulajdonságok teszik az MXéneket különösen ígéretesnek az elektrokémiai kondenzátorok (szuperkondenzátorok) nagy teljesítményű elektródjaiként való alkalmazásra – vallják a tudósok. A csapat a jövőben a nitrid MXének legfőbb előnyeit vizsgálja, azt remélve, hogy optimalizálhatja a teljesítményüket a jövőbeli energiatárolási igények kielégítése érdekében. Djire professzor arra számít, hogy a folyamatban lévő kutatásaiknak jelentős hatása lesz az energiatárolási megoldásokra támaszkodó különböző területeken.
A főoldali kép illusztráció. Forrás: vectorpocket - Freepik
Az akkuyui atomerőmű építésén dolgozó török vállalatok meghívást kaphatnak a Paks II projekt építésébe – jelentette ki Alekszej Lihacsov, a Roszatom orosz állami atomenergetikai vállalat vezetője.