Akksiháború: a megoldás még várat magára

2014. november 5. | Lantos Tivadar |  2534 |

Az alábbi tartalom archív, 12 éve frissült utoljára. A cikkben szereplő információk mára aktualitásukat veszíthették, valamint a tartalom helyenként hiányos lehet (képek, táblázatok stb.).

Az akkumulátorgyártók gőzerővel fejlesztenek, a cél a kisebb, olcsóbb, rövidebb idő alatt feltölthető energiaforrás megalkotás. A kutatók eltérő oldalról közelítenek a problémához, az ötletek többsége nem kerül át a sorozatgyártásba. Összeállításunkból kiderül, akkufronton hogy haladnak a fejlesztések a nagyvilágban.

Amerikai csodaakku

Amerikai kutatók által Massechusetts-i egyetemen kifejlesztett új akkumulátor azt ígéri, hogy megszabadítja az elektromos autókat két legnagyobb hátrányuktól: a magas ártól és a rövid hatótávtól. Ráadásul bő egy év múlva már a boltokban lehet az újdonság, két éven belül pedig már a villanyautókban is megjelenhet a Financial Times információi szerint. Az új eszköz a lítiumakkuk családjába tartozik és vele a jelenlegi akksik kétszeresére növelhető az egy feltöltéssel elérhető használati idő.

A fejlesztéseket Bill Getes a Microsoft alapítója is támogatja. A lítium akkumulátorok egyik nagy hátránya, hogy nagyon melegednek, és könnyen fel is robbanhatnak, ezért az akksik költség két részből áll: magának az akkumulátornak az árából, illetve azoknak a biztonsági berendezéseknek az árából, amelyek megakadályozzák az akku túlmelegedését. Az új aksi mindkét fronton lenyomja a jelenleg használatos lítium-ion akkumulátorokat. Egyrészt olcsóbb elemekből épül fel, amelyek segítségével - amellett, hogy több áramot tud tárolni - ötödével mérsékli az akkucsomagok árát. Másrészt szélesebb hőmérsékleti tartományokban is biztonságosan működik, így nincs szükség a kigyulladást megelőző kiegészítőkre.

Gyapotból és szénből

Egy japán energetikai cég olyan új típusú akkumulátort fejleszt, melyben az anód is és a katód is szénből készül, ráadásul a szén alapjául a gyapot szolgál. Az akku nem melegszik fel, nem robbanásveszélyes és sokkal tovább használható marad, mint a hagyományos lítium-ion akkuk. Nem mellesleg teljes egészében újrahasznosítható és az alapanyagokat tekintve előállítása nagyon gazdaságos. Nem kell hozzá nikkel, mangán és kobalt sem, általában a ritkaföldfémek egyébként is drágák. Ezek az akkuk könnyebbek és biztonságosabbak is, mint hagyományos társaik, nem tűzveszélyesek és élettartamuk is hosszabb. Külön érdekesség, hogy a szén-szövetet gyapot szálakból készítik, ami azt jelenti, hogy az újrahasznosíthatóság mellett szinte korlátlan mennyiségben áll rendelkezésre alapanyag. Ami megint csak elképzelhetetlen volt eddig, hogy akár teljes egészében is lemeríthetőek, vagyis teljes kapacitásuk kihasználható. Mindez a hagyományos akkumulátorokkal ellentétben károsodás nélkül. Átlagos élettartama mintegy 3000 töltés-kisülés ciklus, méretét tekintve pedig nincsenek különösebb korlátai, akár az elterjedt 18650-es szabványos cellaméretben is legyártható.

30 másodperc alatt feltölthető

Az izraeliek csoda akkuja is rendkívül ígéretes, azonban a működéséhez egyelőre egy vaskos akkura és töltőre is szükség van. A Tel-Avivban működő, nanotechnológiai megoldásokra specializálódott cég egy olyan töltő rendszert és akkumulátort mutatott be a Microsoft Think Next szimpóziumán, ami fel tud tölteni egy majdnem teljesen lemerült akkumulátort 30 másodperc alatt, mindehhez egy különleges, bio-organikus anyagokat használó töltőt használ. A cég a pontos részletekbe nyilván nem avatja be egyelőre a nagyközönséget, annyit azonban elárultak, hogy mindezt az úgynevezett „nanodot” anyag használatával érték el, amit az akku energiáját tároló elektródában és az elektrolitben is megtalálható. A feltalálók azt állítják, hogy a nanodot használata miatt az elektródák feltöltése sokkal gyorsabban zajlik, viszont az akku merülése ugyanazt a tempót mutatja, mint a mostanában elterjedt lithium-ion cellák.

A csatlakozókban rejlik a megoldás

A szingapúri egyetem kutatóinak a negatív érintkező, az anód csatlakozásának fejlesztésével sikerült javítaniuk a lítiumion-akkumulátorokat – úgy tűnik, ez az egyik szűk keresztmetszet. Az új technológiával 5 perc alatt 70 százalékosra tölthető majd fel az akkumulátor. A kutatócsoport a grafitérintkezőket egy gélre cserélte, amelyben titán-dioxid nanocsövek találhatók. A titán-dioxid olcsó hétköznapi ásványi anyag, megtalálható festékekben és naptejben is. Fehér ételszínezékként E171-nek hívják. A belőle készült nanocsövek képesek felgyorsítani a kémiai reakciókat, így hatékonyabban kiaknázzák az akkumulátor igazi kapacitását. A töltés hússzor gyorsabb, mint korábban, az élettartam pedig szintén hússzorosa egy hagyományos érintkezővel ellátott lítiumion-akkumulátorénak.

Csoda folyadék, elektrolit

Az Arizonai Állami Egyetem bejelentette, hogy hamarosan képes lesz előállítani egy olyan újfajta akkumulátort, melynek több mint tízszer nagyobb lesz az energiasűrűsége, mint a jelenlegi legfejlettebb lítium-ion akkumulátoroknak, ráadásul csak harmadannyiba fog kerülni az előállítása. Az új akksi lényege, hogy elektrolitként egy meglehetősen titokzatos “csoda folyadékot” használ. Ez a speciális ionikus folyadék az elterjedt víz-alapú megoldásokkal ellentétben nem párolog és sokkal viszkózusabb azoknál, így sokkal hosszabb élettartammal, ezenkívül pedig minden korábbinál nagyobb energiasűrűséggel kecsegtet. Az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériuma által több mint 5 millió dollárral támogatott fejlesztési projekt eredményeként hamarosan 900-1600 watt-óra/kilogramm specifikációjú akkumulátorok jelenhetnek meg a piacon. Ezek felhasználásával több napig használható notebookok, vagy egy feltöltéssel akár 700-800 kilométer megtételére alkalmas elektromos autók is legyárthatók lesznek.

---