fbpx

Fordulópont az elektromos autózásban? (II. rész)

2020-04-15T09:00:31+02:002020. április 16.|Címkék: , , , |

0

A lítium-kén technológia, mint lehetséges megoldás a lítium-ion technológia korlátaira.

Mint ahogy már korábban a cikksorozat első részeként bemutattuk, hogy kifejlesztették a világ első lítium alapú újratölthető akkumulátorát, amely képes megduplázni a jelenleg használt járművek akkumulátorainak energiasűrűségét. Témakörünk második részében egy újabb nagyszabású kutatási eredményt, az elektromos autózást és a hálózati energiatárolást drasztikusan olcsóbbá tehető lítium-kén akkumulátorok helyzetét fogjuk vizsgálni.

Mahdokht Shaibani – a melbourne-i Monash Egyetem kutatója -, és kollégái kifejlesztettek egy akkumulátort, amelynek kapacitása ötször nagyobb, mint a lítium-ion akkumulátoroké. Az akkumulátor 99 százalékos hatékonyságot képes megtartani több, mint 200 cikluson keresztül, és egy okostelefon méretű verzió öt napig képes a telefont tölteni.

“Az elektróda szét fog esni, majd az akkumulátor gyorsan elhal.”

– mondja Shaibani. Véleménye szerint a mai napig a lítium-kén akkumulátorokkal kapcsolatos probléma az volt, hogy a kén-elektróda kapacitása olyan nagy, hogy az a töltési és kisütési ciklusokban
széttöredezik, és emiatt az energia előnye gyorsan eltűnik. Ez azért történik, mert a kén-elektróda bővül és összehúzódik, körülbelül 78%-os térfogat-változással jár a ciklusa. Ez a méretváltozás az elektromos autók és okostelefonok táplálására szolgáló lítium-ion akkumulátorok
elektródáin is megtörténik, ám az körülbelül nyolcszor kisebb.

Annak megakadályozása érdekében, hogy az elektróda szétessen a lítium-kén elemben, a kutatók több helyet biztosítottak a kén részecskéknek a tágulásra és az összehúzódásra. A lítium-kén akkumulátorok általában olyan anyagokat tartalmaznak, amelyek a részecskéket egymáshoz kötik, így az akkumulátor nem reped, amikor tágul. Shaibani és csapata kevesebb mennyiségű polimer kötőanyagot használt az elektródban, ezáltal szélesebb távú struktúrákat hoztak létre a kénrészecskék között. Ez a polimer a sűrű hálózat helyett a részecskék között hidakat hoz létre, amelyek kiegyensúlyozzák az akkumulátor repedésállóságát, és a nagy mennyiségű energia kisütését.

Shaibani szerint ez a lítium-kén akkumulátor drasztikusan csökkentené az elektromos autók és a hálózat energiatárolásának költségeit, mivel a kén bőségesen rendelkezésre áll, és kifejezetten olcsó anyag. A kutatók azonban a lítium-kén elemek előállítása során hasonló etikai problémákkal nézhetnek szembe, mint a lítium-ion akkumulátorok esetében. A lítium-ion akkumulátorok fém-oxidjai tipikusan nikkelt-, kobaltot-, vagy mangánt tartalmaznak, amelyek bányászása rendkívül költséges, és a mennyiségük is csökken a piacon. Továbbá ehhez kapcsolódnak az etikai problémák is: a kobalt jelentős része a konfliktusoktól terhelt Kongói Demokratikus Köztársaságban található bányákból származik.

“Ahhoz, hogy sokkal olcsóbb energiát és etikusabb termelési láncból előállított elemeket szerezzünk, egy radikálisan új energiatároló rendszerre van szükségünk”

– mondja Shaibani. A kutatók tovább tesztelik az akkumulátor prototípusait azzal a céllal, hogy Ausztráliában az elkövetkező években kereskedelmi forgalomba hozhassák azokat.

Forrás: GOGREEN Magazin, Németh Kristóf

 

Iratkozz fel hírlevelünkre!


Kövess minket közösségi oldalainkon!

Go to Top