A kutatók egy 40 éves problémára találtak megoldást, melyet jelenleg az akkumulátorok „szent gráljának” tartanak. A felfedezés gyökeresen átalakíthatja az elektromos autóipart.
Az áttörés a lítium-fém akkumulátorok erejének hasznosítását jelenti, melyek lényegesen több energiát képesek tárolni és töredék idő alatt lehet őket feltölteni a jelenleg használt lítium-ion akkumulátorokhoz képest, melyeket az okostelefonoktól a járművekig mindenben alkalmaznak.
A tudósok eddig nem tudtak olyan stabil lítium-fém akkumulátort létrehozni, amely elég stabil lett volna a kereskedelmi felhasználáshoz.
A Harvard Egyetem Mérnöki és Alkalmazott Tudományok karának (SEAS) egy csapata által végzett fejlesztés azonban lehetővé teszi, hogy ez a következő generációs akkumulátor legalább tíztezerszer tölthető és lemeríthető legyen, ami az elektromos járművek élettartamát a benzines társaikéhoz hasonlóra növelné. Miközben növelné az elektromos járművek hatótávolságát és csökkentené a töltési időt.
„A lítium-fém akkumulátort az akkumulátorkémia szent gráljának tartják, mivel nagy kapacitású és energiasűrűségű” – idézi az Intependent Xin Li-t, a SEAS docensét.
„De ezeknek az akkumulátoroknak a stabilitása mindig is gyenge volt… Az alapvető termodinamikájuk tanulmányozásával azonban komoly teljesítmény szabadíthatuk fel és kihasználhatjuk a bennük rejlő bőséges lehetőséget.”
A Nature című folyóiratban szerdán közzétett kutatás az akkumulátorok összeállításához egy innovatív, többrétegű megközelítést alkalmaz, amely lehetővé teszi, hogy az akkumulátor öngyógyító legyen, és megoldja a degradáció problémáját is.
A remények szerint azt a megoldást kereskedelmi forgalomba is lehet majd hozni, hogy megfeleljen az elektromos járműipar növekvő igényeinek.
„Ez a koncepció bizonyításos kialakítás azt mutatja, hogy a lítium-fém szilárdtest-akkumulátorok versenyképesek lehetnek a (jelenleg) a kereskedelemben jelen lévő lítium-ion akkumulátorokkal. Többrétegű kialakításuk rugalmassága és sokoldalúsága pedig potenciálisan kompatibilissé teszi azt az akkumulátoripar tömeggyártási eljárásaival” – mondta Dr. Li.
„A kereskedelmi akkumulátorrá való méretnövelés nem lesz egyszerű, és még mindig vannak gyakorlati kihívások, de hisszük, hogy ezek leküzdhetők lesznek” – tette hozzá.