Berta Sándor
Alumíniumra épül az olcsó és gyorsan feltölthető akkumulátor
Az új energiatároló rendszer kénen és olvadt sókon alapul.
A Massachusetts Institute of Technology (MIT) kutatóinak sikerült egy olyan akkumulátort előállítaniuk, amely kevesebb mint egy perc alatt teljesen feltöltődik és rendkívül olcsó anyagokból is előállítható, amelyek bőségesen megtalálhatók a Földön. Az energiatároló eszköz alumíniumot és ként használ a két elektródához. A kettő között vannak az olvasztott sóelektrolitok - mindezt Donald Sadoway, az MIT professzora hangsúlyozta. "Valami olyasmit kerestem, ami gyorsabb és jobb, mint a lítiumion-akkumulátorok a kis helyhez kötött tárolók és az autóipari alkalmazások számára" - tette hozzá a szakember.
Az újonnan megalkotott energiatárolónak a tudósok szerint van még egy előnye: nem gyúlékony. A ma általánosan használt lítiumion-akkumulátorok gyúlékony elektrolitokat tartalmaznak, amelyek egy balesetnél veszélyesek lehetnek. Sadoway tanulmányozta a periódusos rendszert, hogy olyan elemeket keressen, amelyek egyrészt olcsók és nagy mennyiségben rendelkezésre állnak. A kereskedelmi forgalomban uralkodó vasat kizárták, mert nem rendelkezik a hatékony energiatárolókhoz szükséges jó elektrokémiai tulajdonságokkal. A második leggyakoribb elem, az alumínium ugyanakkor világszerte bőséges mennyiségben áll rendelkezésre és így megvolt a kiindulási anyaguk.
A második elemre vonatkozó kérdésre gyorsan választ kaptunk: kén, mivel ez az elem a legolcsóbb elem a periódusos rendszer vascsoportján kívül. Az elektrolithoz különböző sókat választottak, mert ezeknek alacsony az olvadáspontjuk és nem gyúlékonyak. Az utóbbi ugyanakkor az akkumulátor hátránya is: csak 100 Celsius-fok felett működik. Ezért a fejlesztés a gyakorlatban még nem használható. Sadoway azonban optimista. "Ha egyszer a testhőmérséklethez közelítünk, akkor olyan akkumulátorokat készíthetünk, amelyek nem igényelnek különleges szigetelési és korrózióvédelmi intézkedéseket" - mutatott rá a tudós.
A kutatók becslése szerint az általuk kifejlesztett energiatároló a mai lítiumionos technológiához képest csak hatodannyiba kerülhet. A gyakorlatban az energiacella több száz töltési ciklust élt túl kivételesen magas feszültséggel. Egy percen belül az akkumulátor megtelt. A megoldás különösen alkalmas az otthonok saját fotovoltaikus rendszeréből származó villamos energia tárolására. Az energiatárolókat az elektromos autók töltőállomásaiban is fel lehetne használni. Egy ilyen akkumulátor-rendszer, amely tárolja az áramot és szükség esetén gyorsan felszabadítja, feleslegessé teheti a töltőkhöz szükséges új elektromos vezetékek telepítését.
Sadoway számára nem idegen a pálya: ő és a csapata már kifejlesztett egy folyékony fémakkumulátort, amely már jövőre piacra kerülhet. Ezért a szakember elnyerte az Európai Feltalálói Díjat. A csoportban helyet kaptak vannak a Pekingi Egyetem, a Jünnan Egyetem, a Vuhani Műszaki Egyetem, az MIT, a Louisville-i Egyetem, a Waterlooi Egyetem és az Oak Ridge Nemzeti Laboratórium munkatársai.
A Massachusetts Institute of Technology (MIT) kutatóinak sikerült egy olyan akkumulátort előállítaniuk, amely kevesebb mint egy perc alatt teljesen feltöltődik és rendkívül olcsó anyagokból is előállítható, amelyek bőségesen megtalálhatók a Földön. Az energiatároló eszköz alumíniumot és ként használ a két elektródához. A kettő között vannak az olvasztott sóelektrolitok - mindezt Donald Sadoway, az MIT professzora hangsúlyozta. "Valami olyasmit kerestem, ami gyorsabb és jobb, mint a lítiumion-akkumulátorok a kis helyhez kötött tárolók és az autóipari alkalmazások számára" - tette hozzá a szakember.
Az újonnan megalkotott energiatárolónak a tudósok szerint van még egy előnye: nem gyúlékony. A ma általánosan használt lítiumion-akkumulátorok gyúlékony elektrolitokat tartalmaznak, amelyek egy balesetnél veszélyesek lehetnek. Sadoway tanulmányozta a periódusos rendszert, hogy olyan elemeket keressen, amelyek egyrészt olcsók és nagy mennyiségben rendelkezésre állnak. A kereskedelmi forgalomban uralkodó vasat kizárták, mert nem rendelkezik a hatékony energiatárolókhoz szükséges jó elektrokémiai tulajdonságokkal. A második leggyakoribb elem, az alumínium ugyanakkor világszerte bőséges mennyiségben áll rendelkezésre és így megvolt a kiindulási anyaguk.
A második elemre vonatkozó kérdésre gyorsan választ kaptunk: kén, mivel ez az elem a legolcsóbb elem a periódusos rendszer vascsoportján kívül. Az elektrolithoz különböző sókat választottak, mert ezeknek alacsony az olvadáspontjuk és nem gyúlékonyak. Az utóbbi ugyanakkor az akkumulátor hátránya is: csak 100 Celsius-fok felett működik. Ezért a fejlesztés a gyakorlatban még nem használható. Sadoway azonban optimista. "Ha egyszer a testhőmérséklethez közelítünk, akkor olyan akkumulátorokat készíthetünk, amelyek nem igényelnek különleges szigetelési és korrózióvédelmi intézkedéseket" - mutatott rá a tudós.
A kutatók becslése szerint az általuk kifejlesztett energiatároló a mai lítiumionos technológiához képest csak hatodannyiba kerülhet. A gyakorlatban az energiacella több száz töltési ciklust élt túl kivételesen magas feszültséggel. Egy percen belül az akkumulátor megtelt. A megoldás különösen alkalmas az otthonok saját fotovoltaikus rendszeréből származó villamos energia tárolására. Az energiatárolókat az elektromos autók töltőállomásaiban is fel lehetne használni. Egy ilyen akkumulátor-rendszer, amely tárolja az áramot és szükség esetén gyorsan felszabadítja, feleslegessé teheti a töltőkhöz szükséges új elektromos vezetékek telepítését.
Sadoway számára nem idegen a pálya: ő és a csapata már kifejlesztett egy folyékony fémakkumulátort, amely már jövőre piacra kerülhet. Ezért a szakember elnyerte az Európai Feltalálói Díjat. A csoportban helyet kaptak vannak a Pekingi Egyetem, a Jünnan Egyetem, a Vuhani Műszaki Egyetem, az MIT, a Louisville-i Egyetem, a Waterlooi Egyetem és az Oak Ridge Nemzeti Laboratórium munkatársai.