Az akkumulátorok „Szent Grálja”
A Drexel Egyetem tudósai módot találtak arra, hogy javítsák a lítium-kén akkumulátorok teljesítményét az elektromos járművekben.
Ezek a lítium-kén energiacellák háromszor akkora kapacitással rendelkeznek, mint egy szabványos Li-on akkumulátor
A Drexel csapata véletlenül felfedezett egy ritka kémiai reakciót a kénnel, amely hasznos lehet elektromos járművek és okostelefonok lítium-kén akkumulátorainak létrehozásában.
A lehetőségek végtelenek az új generációs technológiák, például az elektromos járművek és a robotok számára. Bár ezt a kettőt speciális akkumulátorok táplálják, fontos, hogy mindig figyelembe vegyék a minőségüket.
A The Independent beszámolója szerint a Drexel Egyetem mérnökei váratlan módszert találtak a lítium-kén akkumulátorok állapotának javítására szolgáló technikák kidolgozásában.
A szokásos lítium-ion cellákhoz képest, amelyeket számos alkalmazásban használnak, ezek az akkumulátorok számos előnnyel járnak, például olcsóbbak és hosszabb élettartamúak.
Az elektromos járművektől az okostelefonokig ezek az akkumulátorok számos gépben és elektromos eszközben használhatók. Az egyetlen hátrányuk a tudósok szerint az instabilitásuk. Emiatt előfordulhat, hogy nem alkalmasak kereskedelmi használatra.
Állítólag ezeknek a celláknak minden töltési ciklusa körülbelül 78%-kal hozzájárul a méretük változásához.
A Green Car Congress jelentése szerint a Drexel csapata egy stabil, karbonát elektrolitos Li-S akkumulátor kifejlesztésének ötletével állt elő. Amellett, hogy az akkumulátorok hatékonyságának növelésére összpontosítunk, fontos figyelembe venni a környezetre gyakorolt hatásukat is.
A szokásos Li-ion akkumulátorok aggályokat válthatnak ki az ártalmatlanításukkal kapcsolatban, ezért van egy megfelelő módja annak, hogy megszabaduljunk tőlük, amikor már nem használhatók.
A Drexel kutatói potenciális megoldást találtak az akkumulátor töltése közbeni kémiai reakciók elkerülésére. Ahelyett, hogy az akkumulátor katódjának kialakítására találtak volna megoldást, a kén „ritka” kémiai reakciójával kapcsolatos felfedezésre jutottak.
A monoklin gamma-fázisú kénnel végeztek teszteket, és kiderült, hogy kísérletük megakadályozta a poliszulfidok képződését.
„Először nehéz volt elhinni, hogy ez történik, mert az összes korábbi kutatás során a monoklin kén instabil volt 95 °C alatt” – mondta Rahul Pai, a kutatás társszerzője. Voltak korábbi tanulmányok a monoklin gamma-kénről. A korábbi eredmények azonban azt mutatták, hogy csak körülbelül 20-30 percig tudott stabilizálódni.
Ezért a teszt további értékelést igényelt. Majd a tudósok kifejlesztettek egy katódot, amely nem befolyásolja az akkumulátor teljesítményét. Egy év elteltével semmi sem utal arra, hogy az akkumulátor kémiai fázisa megváltozott volna.
A Drexel kutatói szerint a kén katód még 4000 töltési és kisütési ciklus után is korszakalkotó. A normál lítium-ion akkumulátor 10 év rendszeres használat alatt képes erre.
Az új katódon semmi jele nem volt a leromlásnak. Ehelyett stabil maradt, és arra a következtetésre jutottak, hogy háromszor stabilabb, mint Li-ion megfelelője.
Ezen túlmenően a kutatók még számos tesztet végeznek, hogy alaposan megértsék a mechanizmusát. Ha úgy ítélik meg, hogy hasznos az elektromos járművek és más technológiák számára, egy nap láthatunk majd lítium-kén akkumulátorokat a kereskedelmi piacokon.
2020-ban a Tech Times arról számolt be, hogy az elektromos járművek kihasználhatják a fekete foszfor előnyeit, mivel az hatékonyan tölti fel a járművet.
Tavaly a technológiai oldal egy másik jelentésben azt írta, hogy az elektromos járművek támaszkodhatnak a tiszta szilícium csomópontokkal rendelkező szilárdtest akkumulátorokra is támaszkodhatnak. Ezek csakúgy, mint a kén alapú cellák, olcsóbbak, mint a közönséges akkumulátorok.
Forrás: Tech Times
