Új akkumulátortechnológia: a dél-koreai laboratórium áttörése nagyobb energiasűrűséget és élettartamot ígér

A Advanced Science szerinta dél-koreai kutatók által kifejlesztett új rendszer alapelve egy olyan, helyben kialakított "egymáshoz kapcsolt elektród-elektrolit" (IEE) szerkezet, amelyben az elektród és az elektrolit komponensek tartósan össze vannak kötve. A hagyományos, réteges lítium-ion celláktól eltérően ez a szoros összekapcsolódás megakadályozza a töltési ciklusok miatti szerkezeti gyengülést.

Magas akkumulátorteljesítmény a kezdeti tesztek során

A laboratóriumi tesztek során az IEE-szerkezet felhasználásával kifejlesztett cellák prototípusai 403,7 Wh/kg gravimetrikus energiasűrűséget és 1300 Wh/l térfogatsűrűséget értek el. Ezek az értékek jelentősen magasabbak, mint a jelenlegi sorozatos akkumulátorok, például a Tesla 4680-as cellája (241 Wh/kg, 643 Wh/L).

Alkalmasság szilícium-anódokhoz

Az IEE szerkezet egyik legfontosabb előnye a szilícium-anódokhoz való alkalmassága. A szilícium elméletileg körülbelül tízszer több lítiumiont képes tárolni, mint a grafit, de a töltés során jelentős térfogatváltozásoktól szenved, ami eddig erősen korlátozta az élettartamát. Az IEE-konstrukcióban a szilárd kötés stabilizálja az anódot, és elnyeli ezeket a feszültségeket, ami a szilícium aktív anyagként való felhasználását praktikusabbá teheti.

Laboratóriumi szintű technológia

A nagy teljesítményű adatok ellenére a technológia jelenleg még mindig csak laboratóriumi léptékű. A gyártás új anyageljárásokat igényel, ami bonyolulttá és költségessé teszi az ipari gyártósorokra való átvitelt. Ezért a kereskedelmi felhasználásig valószínűleg több éves fejlesztési munkára lesz szükség.

Hatalmas potenciál az akkumulátortechnológiában

Ha azonban az IEE-technológia széles körben elterjed, jelentősen növelheti az akkumulátorok energiatartalmát és élettartamát. Ennek nemcsak az elektromos járművek, hanem az okostelefonok, a laptopok és a helyhez kötött tárolóeszközök esetében is messzemenő következményei lennének, különösen akkor, amikor a gyártók egyre inkább keresik a hatótávolság, a töltési ciklusok és a fenntarthatóság egyidejű javításának lehetőségeit.