Az ausztrál Monash Egyetem kutatói ultragyors töltésű lítium-kén akkumulátorokat fejlesztettek ki, amelyek hamarosan hosszú hatótávolságú elektromos járműveket és repülőket hajthatnak. Az új akkumulátorok kétszer akkora energiasűrűséget nyújtanak, mint a hagyományos lítium-ion akkumulátorok – áll a Monash Egyetem sajtóközleményében. A kutatás lényeges részeit az InterestingEngineering taglalta.
Az 1980-as években feltalált lítium-ion akkumulátorok ma már az energiatárolás alapját képezik, legyen szó kisméretű elektronikai eszközökről vagy nagyobb elektromos járművekről. Még a megújuló energia tárolására szolgáló rendszerek is gyakran ezekre az akkumulátorokra támaszkodnak a kiváló energiasűrűségük és tárolókapacitásuk miatt.
Bár a lítium-kén akkumulátorok most kerültek reflektorfénybe, valójában két évtizeddel a lítium-ion technológia előtt találták fel őket. Fejlődésüket azonban az akkumulátor belső kémiai korlátai akadályozták, amelyek megoldása most kezd lendületet kapni.
Nem ma kezdődtek a kutatások a lítium kapcsán. (Fotó: Canva)
A Li-S akkumulátorok hiányosságai közé tartozik a kisebb teljesítmény és a kevesebb töltési ciklus. Ennek oka elsősorban az anód és katód anyagaiban rejlik.
A Monash Egyetem kutatói a betadin, egy gyakran használt fertőtlenítőszer kémiájából merítettek ihletet, hogy javítsák a Li-S akkumulátorok töltési és kisütési sebességét. A fertőtlenítőszer polivinil-pirrolidont (PVP) tartalmaz, egy szintetikus polimert, amely más molekulákkal reakcióba lépve új tulajdonságokat képes kialakítani.
A PVP katalizátorként történő alkalmazása felgyorsítja a Li-S akkumulátorok kémiai reakcióit, így gyorsabb töltési és kisütési sebességet tesz lehetővé.
Összehasonlításképpen, a Li-ion akkumulátorok energiasűrűsége 150–235 Wh/kg között van. A Li-S akkumulátorok magasabb energiasűrűsége akár 1000 km-rel is megnövelheti az elektromos járművek hatótávolságát, elősegítve az elektromos közlekedés elterjedését.
A Li-S akkumulátorok különlegessége, hogy gyors kisütési sebességet is elérhetnek.
Nemcsak a töltési idők csökkennek a katalizátor hozzáadásával, hanem az akkumulátorok biztonságosabbá is válnak, mivel korábban hajlamosak voltak rövidzárlatokra és tűzesetekre. A Li-S akkumulátorok környezetbarátabbak is, mivel nem igényelnek kobaltot, amelynek kitermelése energiaigényes folyamat. A kén viszont széles körben elérhető és olcsó.
Kiemelt kép: Canva