Hunter
Újabb lépés a lítium-levegő akkuk felé
Kutatók egy csoportja kulcsfontosságú lépést tett a lítium-levegő akkumulátor kifejlesztése felé, ami akár ötszörös súlyegységre eső energiát biztosíthat a jelenlegi lítium-ionos technikával szemben.
A lítium-levegő akkuk egy katalitikus levegő katódot használnak, ami oxigénnel táplál egy lítium anódot. Sokan tekintik a fémalapú akkuk csúcsának, ami bőséges levegő ellátással, környezetbarát megoldásokkal és elfogadható biztonsággal büszkélkedhet, azonban fejlesztése koránt sem mentes a problémáktól. Az első prototípusok bár hatékonyak voltak, élettartamuk nagyon rövidnek bizonyult, mindössze pár tucat töltési ciklust vészeltek át, emellett lassan szabadítják fel a bennük tárolt energiát és a légköri oxigén alkalmazása miatt a szennyeződések is sok gondot okoznak.
A jelenlegi lítium-ion akkukban a lítium ionok a katódtól az anódhoz egy elektroliton, egy kémiai oldaton keresztül jutnak el. Az ionok az akku töltésekor a negatív, szénalapú elektródához vándorolnak, kisütéskor pedig a folyamat megfordul és az ionok a pozitív fém-oxid elektródához áramolnak elektromos áramot generálva. Egy lítium-levegő akku esetében oxigén lép be a katódba, reakcióba lép a lítium ionokkal és lítium-peroxid keletkezik, ami azonban az akku kisülésével felgyülemlik, egyre jobban gátolva az ionok áramlását.
Peter G. Bruce, a skóciai Szent András Egyetem professzorának és munkatársainak ezen a területen sikerült előre lépniük, a Science Express online szaklapban tette közzé kísérletük egy olyan kémiai reakciót demonstrált, ami lehetővé teszi az akku töltését az elektródák kopása nélkül. "Egy fenntartható ciklust demonstráltunk" - mondta Bruce. "Nem oldottunk meg minden gyakorlati problémát, azt azonban sikerült bizonyítanunk, hogy ez a kritikus reakció fenntartható és ciklikus"
A skót csapat elektródaként egy vékony porózus arany hártyát , elektrolitként pedig dimetil-szulfoxidot alkalmazott, amivel sikerült újra és újra előidézni ezt a kémiai reakciót bomlás nélkül. Az első száz töltés után még mindig 95 százalékos volt az akku kapacitása. "Bruce az első akinek sikerült megfordítható ciklust elérni" - fejezte ki elismerését Steve Visco, az ugyancsak lítium-levegő akkuk fejlesztésén dolgozó kaliforniai Polyplus vezérigazgatója. "Remélhetőleg nem csak az arany képes erre, mivel az nem lenne praktikus, hacsak nem az űralkalmazásokhoz használnák, ahol a költség nem számít. Elektromos járműveknél mindenesetre ez nem működne"
Ha megvalósul, a lítium-levegő akku akár 800 kilométeres utazásokat is lehetővé tenne egyetlen feltöltéssel, ami még nagyobb távlatokat nyitna meg az elektromos járművek előtt, gyakorlatilag egyenértékűvé téve a belsőégésű motorral hajtottakkal. Bruce egyfajta mérföldkőként tekint kísérletükre, amit mindenképpen el kellett érni a fejlett akku technológia megvalósításához, hozzátéve, hogy számos ilyen mérföldkő van még a lítium-levegő akku felé vezető úton. "Még igen hosszú az út" - mondta. "Amit most elértünk, az a terület alapvető tudományos tanulmányainak fontosságának demonstrálása. Ha előre rohannánk és megpróbálnánk megalkotni egy akkut a jelenlegi tudásunkkal, az aligha járna sikerrel"
A lítium-levegő akkuk egy katalitikus levegő katódot használnak, ami oxigénnel táplál egy lítium anódot. Sokan tekintik a fémalapú akkuk csúcsának, ami bőséges levegő ellátással, környezetbarát megoldásokkal és elfogadható biztonsággal büszkélkedhet, azonban fejlesztése koránt sem mentes a problémáktól. Az első prototípusok bár hatékonyak voltak, élettartamuk nagyon rövidnek bizonyult, mindössze pár tucat töltési ciklust vészeltek át, emellett lassan szabadítják fel a bennük tárolt energiát és a légköri oxigén alkalmazása miatt a szennyeződések is sok gondot okoznak.
A jelenlegi lítium-ion akkukban a lítium ionok a katódtól az anódhoz egy elektroliton, egy kémiai oldaton keresztül jutnak el. Az ionok az akku töltésekor a negatív, szénalapú elektródához vándorolnak, kisütéskor pedig a folyamat megfordul és az ionok a pozitív fém-oxid elektródához áramolnak elektromos áramot generálva. Egy lítium-levegő akku esetében oxigén lép be a katódba, reakcióba lép a lítium ionokkal és lítium-peroxid keletkezik, ami azonban az akku kisülésével felgyülemlik, egyre jobban gátolva az ionok áramlását.Peter G. Bruce, a skóciai Szent András Egyetem professzorának és munkatársainak ezen a területen sikerült előre lépniük, a Science Express online szaklapban tette közzé kísérletük egy olyan kémiai reakciót demonstrált, ami lehetővé teszi az akku töltését az elektródák kopása nélkül. "Egy fenntartható ciklust demonstráltunk" - mondta Bruce. "Nem oldottunk meg minden gyakorlati problémát, azt azonban sikerült bizonyítanunk, hogy ez a kritikus reakció fenntartható és ciklikus"
A skót csapat elektródaként egy vékony porózus arany hártyát , elektrolitként pedig dimetil-szulfoxidot alkalmazott, amivel sikerült újra és újra előidézni ezt a kémiai reakciót bomlás nélkül. Az első száz töltés után még mindig 95 százalékos volt az akku kapacitása. "Bruce az első akinek sikerült megfordítható ciklust elérni" - fejezte ki elismerését Steve Visco, az ugyancsak lítium-levegő akkuk fejlesztésén dolgozó kaliforniai Polyplus vezérigazgatója. "Remélhetőleg nem csak az arany képes erre, mivel az nem lenne praktikus, hacsak nem az űralkalmazásokhoz használnák, ahol a költség nem számít. Elektromos járműveknél mindenesetre ez nem működne"
 Peter G. Bruce |