Kutatók véletlenül hoztak létre egy akkumulátort, ami 400-szor hosszabb életű, mint a jelenlegi energiaforrások

Az általános feltételezés többnyire az, hogy ha baleset történik egy laboratóriumban, annak súlyos következményei lesznek, de egy közelmú...

Az általános feltételezés többnyire az, hogy ha baleset történik egy laboratóriumban, annak súlyos következményei lesznek, de egy közelmúltbeli nem tervezett esemény látszólag pozitív felfedezést eredményezett. Kémikusok egy olyan rendszerre bukkantak, amely segítségével képesek 400-szor hosszabb élettartamú akkumulátorokat készíteni, mint a legjobban teljesítő energiaforrások a mai piacon.

Ezt az új akkumulátort, amely lítium helyett arany nanoszálakban tárolja a villamos energiát, még mindig fel kell tölteni, de a felhasználók számára lehetőséget ad a hatékony kihasználására, melyet több mint 200 000 alkalommal lehet újratölteni. (1) Hogy legyen valami perspektívánk, mindez azt jelenti, hogy egy egész életen át kitart olyan termékekben alkalmazva, mint a telefonok, számítógépek, autók sőt akár űrhajók esetében is.

Akkor mi a probléma?

A helyzet az, hogy a kutatók jelenleg nem tudják, hogy a rendszer hogyan is működik. "Elkezdtük alkalmazni az eszközt, majd rájöttünk, hogy nem fognak tönkremenni," - magyarázta Reginald Penner, az Irvine-ban található Kaliforniai Egyetem vezető kutatója. "Még nem értjük a mechanizmusát." (2)

A kutatók eredetileg egy szilárd állapotú akkumulátort akartak létrehozni, mely a töltést egy elektrolit gél használata révén tartja meg szemben a lítium akkumulátorral, mely folyadékot tartalmaz, és ami nagyon érzékeny a hőmérsékletre, emellett rendkívül gyúlékony. Amikor azonban elkezdtek kísérletezni felfedezték, hogy az elektrolit gélben felfüggesztett arany nanoszálak sokkal nagyobb ellenállóságot nyújtanak, mint bármely más akkumulátor rendszer.

Az arany nanoszálak a múltban törékenynek és repedésre hajlamosnak bizonyultak, de a Mya Le Thai doktorjelölt által hozzáadott elektrolit gél, valamint a mangán-oxid bevonat úgy tűnik, hogy megoldotta ezt a problémát. "Mya ezt az egész dolgot egy nagyon vékony réteg géllel vonta be, és elkezdte tesztelni," - mondta Penner. "Felfedezte, hogy csupán ez a gél bevonat több százezer töltési ciklust tesz lehetővé bármilyen minőségi veszteség nélkül." Penner rámutatott arra, hogy a jelenlegi akkumulátorok "általában drámai módon mennek tönkre 5-6, maximum 7 ezer töltési ciklust követően." (3)

A normál akkumulátorok idővel elhasználódnak, és minél többször töltik őket, annál kevésbé hatékonyak. Az új rendszer azonban azt mutatta, hogy ellentétben a hagyományos akkumulátorokkal, amelyek néhány száz töltési ciklus után csupán a töltés kis mennyiségét tárolják, ez képes ellenállni 200.000 töltési ciklusnak három hónapos tesztelési időszak alatt, miközben kapacitásának csak az 5 százalékát veszti el.

Az biztos, hogy az felfedezés meghökkentő, de a kutatók egyelőre nem tudják az eredményeiket átültetni a gyakorlatba, mivel az általuk épített rendszer még nem tekinthető széles körben alkalmazható akkumulátornak. Fontos azt is megjegyezni, hogy ha mindent túl is élnek, az akkumulátorok elég drágák lennének az arany használata miatt. Ezért a csapat most nikkellel kísérletezik. Mindezek ellenére a kutatóknak még rá kell jönniük, hogy miért is működik a rendszer.

(1) - http://www.sciencealert.com/researchers-accidentally
(2) - http://www.popsci.com.au/science/energy/researchers
(3) - https://news.uci.edu/research/all-powered-up/

CE