Jönnek az egy töltéssel 5 napig működő okostelefonok?

2020. január 8. szerda, 06:43
Mahdokht Shaibani, az ausztráliai Monash Egyetem kutatója és kollégái a lítiumion-akkuknál ötször nagyobb kapacitású akkumulátort fejlesztettek ki. Az új rendszer több mint 200 töltési cikluson át képes 99 százalékos hatásfokkal működni, és okostelefonokba fejlesztett verziójával 5 napig is működhet a telefon, mielőtt töltőre kéne dugni.

Twitter megosztás
Cikk nyomtatása

 A lítium-kén akkumulátorokkal mostanáig az volt a fő probléma, hogy a kén elektróda olyan nagy kapacitással működik, hogy a töltési ciklusok során gyakorlatilag szétporlad, így használatának előnyei gyorsan semmivé foszlanak. Ez abból adódik, hogy az elektróda tetemes, 78 százalékos térfogatváltozáson megy át töltődés és merülés közben, ezek a felfúvódások és zsugorodások pedig gyorsan kikezdik integritását. Hasonló tárfogatváltozás a lítiumion-akkukban is zajlik, de sokkal kisebb, nagyjából nyolcadakkora mértékben.

A problémát a fejlesztők úgy hidalták át, hogy több teret hagytak a kén részecskéinek a tágulásra. A korábbi lítium-kén akkukban a kén darabkáit olyan anyagokkal próbálták összekapcsolni, amelyek nem törnek meg a tágulás és összehúzódás hatására. Shaibani és csapata sokkal kevesebbet használt egy ilyen típusú polimerből, mégpedig úgy, hogy ebből egyfajta habszerű struktúrát képezett, amelyben sűrű polimerhálózat helyett csak vékony hidak kötik össze a kéndarabokat. Ilyen módon a térfogatváltozásokat a korábbinál sokkal jobban bíró, nagy energiákat tárolni képes akkumulátort sikerült létrehozniuk.

Shaibani elmondása szerint a fejlesztés azon túl, hogy megnöveli az eszközök egy töltéssel való használati idejét, jóval olcsóbbá is teheti az akkumulátorokat, és ezzel az ezekről működtetett rendszereket is, hiszen a kén nagyon olcsó, és rengeteg van belőle. Az új rendszer ugyanakkor továbbra sem oldja meg az akkuipar egyik nagy ellátási és etikai problémáját, vagyis hogy a lítiumos akkumulátorok működéséhez szükséges fémoxidokból (nikkel, kobalt, mangán) kimerülőben vannak a rendelkezésre álló készletek, és hogy ezek közül a kobalt javát gyerekmunkások bányásszák Afrikában, elsősorban a Kongói Demokratikus Köztársaságban.

„Ahhoz, hogy az energiatárolást olcsóbb, etikus módon oldjuk meg, egy gyökeresen új technológiára lenne szükség” – mondja Shaibani.

(ipon.hu, monash.edu)