Az elektromos járművek (EV) akkumulátorai az elmúlt években jelentős fejlődésen mentek keresztül, de a kutatók világszerte folyamatosan újabb és jobb technológiákat keresnek. Most a koreai Daegu Gyeongbuk Tudományos és Technológiai Intézet (DGIST) kutatócsapata mutatta be innovatív lítium-fém akkumulátorát, amely egy „hármas rétegű szilárd polimer elektrolit” technológián alapul. Az akkumulátor nemcsak kiemelkedő teljesítményt nyújt számos töltési ciklus után, hanem gyakorlatilag képtelen kigyulladni.
A hagyományos szilárd polimer elektrolitokat használó akkumulátorok egyik legnagyobb problémája a lítium dendritek kialakulása. Ezek a faágszerű szerkezetek az akkumulátor töltése és kisütése során alakulhatnak ki, és komoly károkat okozhatnak az akkumulátorban. Ez a jelenség nemcsak az akkumulátor teljesítményét csökkenti, hanem jelentősen növeli a tűz és robbanás kockázatát is.
A DGIST kutatói ezt a problémát egy forradalmi, hármas rétegű elektrolitstruktúrával oldották meg, amelyet nemrég publikáltak a Small című tudományos folyóiratban. A dizájn lényege, hogy a puha külső rétegek biztosítják az elektrolit jó kapcsolatát az elektródákkal, míg a kemény középső réteg megerősíti az akkumulátor szerkezeti integritását.
A biztonságot tovább növeli az elektrolit speciális összetétele, amely magában foglalja a tűzoltó anyagként működő dekabrom-difenil-etánt, a nagy koncentrációjú lítiumsót és a zeolitot. Ezek az összetevők nemcsak az akkumulátor biztonságát, hanem teljesítményét is javítják.
Az új akkumulátor nemcsak a biztonság terén kiemelkedő, hanem hosszú élettartamot is kínál. A kutatók szerint az akkumulátor 1 000 töltési és kisütési ciklus után is megőrzi eredeti kapacitásának 87,9%-át. Összehasonlításképpen, a jelenlegi akkumulátorok ugyanennyi ciklus alatt általában 20–30%-os kapacitásvesztést szenvednek el.
Ez azt jelenti, hogy például egy 480 km hatótávú elektromos jármű, amely ezt az új akkumulátort használja, még 480 000 km megtétele után is képes lenne több mint 418 km-t megtenni egyetlen töltéssel.
Ezen kívül az akkumulátor képes magát eloltani tűz esetén, ami egyedülálló kombinációja a tartósságnak és a biztonságnak. Ez a technológia jelentős hatással lehet az akkumulátoriparra, különösen az elektromos járművek és egyéb energiafelhasználási területek számára.
Dr. Kim Jae-Hyun, a kutatás vezetője így nyilatkozott: „Ez a kutatás jelentős hozzájárulást jelenthet a lítium-fém akkumulátorok kereskedelmi forgalomba hozatalához (szilárd polimer) elektrolitok használatával, miközben javítja az energiatároló eszközök stabilitását és hatékonyságát.”
Bár az elektromos járművek a legkézenfekvőbb felhasználási területei ennek az új technológiának, az alkalmazások köre ennél sokkal szélesebb. Az ilyen fejlett akkumulátorok okostelefonokban, viselhető eszközökben, sőt nagy méretű energiatároló rendszerekben is használhatók lehetnek.
forrás: Carscoops
A képek illusztrációk
