Az elmúlt években rengeteget fejlődtek az elektromos autók. Egyes gyártók már olyan modelleket kínálnak, amelyek egy töltéssel több mint 700 kilométert is meg tudnak tenni. Ez mind szép és jó, azonban a járművekben használt akkumulátorok hamarosan elérik teljesítőképességük felső határát. Valójában nem is ez a legnagyobb probléma, hanem az, hogy ezek az ezközök jelenleg lítium-ionokkal működnek, amelyeket olyan szennyező anyagokból állítanak elő, mint a lítium vagy a kobalt.
Ironikus, hogy az elektromos autókat tekintik a környezetvédelem és a fenntarthatóság legfontosabb eszközeinek, az akkumulátorok gyártása során azonban nagy mennyiségű szén szabadul fel - valójában több, mint a hagyományos autók esetében. Persze az igazsághoz hozzátartozik, hogy hosszú távon az e-autók továbbra is környezetbarátabbak, mint a belső égésű elődjeik. Tovább rontja azonban a helyzetet, hogy az említett nyersanyagokból egyre kevesebbet tud kitermelni az emberiség.
Egy szó, mint száz, új energiaforrásokat kell találni a villanyautókhoz.
Próbáltad már golyóálló mellénnyel?
A kutatók világszerte azon dolgoznak, hogy fejlesszék az akkumulátorok mögött rejlő technológiát. A legtöbb kísérlet a lítium nátriummal való helyettesítésére, valamint a lítium kénnel történő együttes alkalmazására irányul.
Amellett, hogy ezek az anyagok, kombinációk olcsóbbak, jobb energiasűrűséget kínálnak, és környezetbarátabbak, mint a jelenlegi akkumulátorok.
A Michigani Egyetem tudósai a közelmúltban nagyszerű eredményekről adtak hírt:
sikerült stabilizálniuk a lítium anód és a kén katód közötti kémiai reakciót, amelynek eredményeképp ötszörösére nőtt az akkumulátoruk energiasűrűsége.
A Nature Communications tudományos folyóiratban közölt tanulmányban kifejtették, hogy a reakció stabilizálására egy aramid nanoszálakból álló hálózatot használtak, amelyet újrahasznosított kevlárból állítottak elő. Ezt az anyagot használják egyebek között a golyóálló mellényekben is.
Az aramid membrán lehetővé teszi a lítium ionok lítiumból kénbe áramlását, és fordítva, miközben megakadályozza a poliszulfidok képződését, amelyek a membrán nélkül a lítiumba áramolnának és csökkentenék az akkumulátor kapacitását.
Az újonnan létrehozott akkumulátor élettartama átlagosan 10 évre tehető.
További előnyök:
- A lítium-kén akkumulátorok képesek elviselni a szélsőséges hőmérsékletet – meleget és hideget egyaránt.
- Fenntarthatóbbak, mint a lítium-ion akkumulátorok.
- A golyóálló mellények újrahasznosításával könnyen be lehet szerezni a membránhoz szükséges aramid nanoszálakat.
- Ként sokkal egyszerűbben lehet előállítani, mint kobaltot, ráadásul jóval több lelhető fel belőle a természetben.
A Nemzeti Tudományos Alapítvány és az Egyesült Államok Védelmi Minisztériuma által finanszírozott kutatás sikere alapjaiban változtathatja meg az e-autók piacát. A projekt vezetője, Nicholas Kotov professzor már be is nyújtotta szabadalmi kérelmét a membránra és bejelentette, céget fog alapítani, hogy megkezdhesse a technológia forgalmazását.