Egy innováció egyetlen töltéssel több mint 4800 km-re növelheti az elektromos járművek hatótávját
Az elektromos járművek (EV) gyorsan fejlődő világában jelentős ugrás történt az akkumulátortechnológia terén, ami az energiatárolási kapacitások soha nem látott növekedését ígéri. Egy olyan időszakban, amikor az elektromos járműipar robbanásszerű növekedést tapasztal, ez a felfedezés nem is lehetett volna időszerűbb.
A Pohang University of Science & A Technology (POSTECH) kutatói úttörő technikát mutattak be az akkumulátorok energiatároló kapacitásának tízszeresére való felerősítésére. Ez a fejlesztés nemcsak az akkumulátortechnológiát fejleszti tovább, hanem az elektromos járművek teljes környezetét is átalakíthatja.
Az akkumulátor működésének lényege az anódban rejlik, amely a töltési fázis során az energia tárolásáért, majd használat közbeni kisütéséért felelős. Jelenleg a modern lítium akkumulátorok többségében a grafit a domináns anyag az anódokhoz.
Vannak azonban olyan anyagok, mint a szilícium, amelyek eleve sokkal nagyobb energiakapacitással rendelkeznek, mint a grafit, így potenciálisan alkalmasabbak a hatékony akkumulátortervezésre. A kihívás azonban mindig is a szilícium anódot használó akkumulátor stabilizálása volt. Ennek egyik elsődleges oka az, hogy az akkumulátoron belüli belső reakciók hatására a szilícium kitágul, ami veszélyt jelent az akkumulátor stabilitására és biztonságára.
Soojin Park és Youn Soo Kim, a POSTECH professzora, Jaegeon Ryu professzorral, a Sogang Egyetemről együttműködve megoldást találtak erre a régóta fennálló problémára.
Innovatív megközelítésük egy olyan speciális kötőanyag kifejlesztését jelentette, amely képes megakadályozni a nagy kapacitású szilícium anód kitágulását. Az eredmény egy lítium akkumulátor, amely tízszer akkora kapacitással büszkélkedhet, mint grafit anódos társai.
A POSTECH azonban nincs egyedül az akkumulátortechnológia újradefiniálásáért folyó globális versenyben. Világszerte számos csapat dolgozik szorgalmasan fenntarthatóbb és hatékonyabb megoldások kidolgozásán.
Például egy kínai vállalat már úttörő volt a nátriumot hasznosító elektromos autóakkumulátor megalkotásával, mivel a nátrium egy gazdaságos és széles körben elérhető anyag, amely életképes alternatívája a drágább lítiumnak. Másrészt a NASA találékonysága egy továbbfejlesztett szilárdtest akkumulátor kifejlesztéséhez vezet, amely a hagyományos lítium akkumulátorokhoz képest kompaktnak és könnyűnek ígérkezik. Egy másik érdekes innovációban egy kutató biológiailag lebomló akkumulátorokat készített rákhéjak felhasználásával.
Ezeknek az akkumulátorfejlesztéseknek a jelentősége túlmutat a szállítás területén. A hatékony akkumulátorok szerves részét képezik a tisztább energiaforrások, például a szél- és a napenergia kihasználásának. Ellentétben a fosszilis tüzelőanyagokkal, amelyek azonnali energiát szolgáltatnak, a megújuló energiaforrások, például a nap- és szélenergia időjárásfüggőek. Ezért alapvetően szükség van hatékony tárolási megoldásokra, hogy optimális körülmények között hasznosítsák az energiát, és biztosítsák azt a kedvezőtlenebb időszakokban, például éjszaka vagy szélcsendes napokon.
Ha ezt a fejlesztést elektromos járművekre fordítjuk, az erős akkumulátor hosszabb hatótávot jelent. Az elektromos járművek több energia tárolására való képessége potenciálisan kiegyenlítené a versenyfeltételeket, és ugyanolyan hatékonnyá vagy akár hatékonyabbá tenné őket benzines társaikhoz képest.
A monumentális eredményről Park professzor a következőt nyilatkozta a POSTECH honlapján: „A kutatás magában hordozza annak lehetőségét, hogy nagy kapacitású anódanyagok beépítésével jelentősen növelje a lítium-ion akkumulátorok energiasűrűségét, ezáltal bővítve az elektromos járművek hatótávját.”
Továbbá hangsúlyozta a szilícium alapú anódok átalakító potenciálját, hozzátéve: „A szilícium alapú anódanyagok potenciálisan legalább tízszeresére növelhetik a hatótávolságot.”
Ahogy a zöldebb jövő küszöbén állunk, egyértelmű, hogy a legmodernebb akkumulátor-technológia lesz ennek a forradalomnak az élén, és egy olyan világ felé terel bennünket, amely kevésbé függ a szennyező energiaforrásoktól. És ezekkel a közelmúltbeli fejleményekkel ez a jövő közelebbinek tűnik, mint valaha.
Forrás: thebrighterside.news
