Tudósok egy csapata forradalmi áttörést ért el az új generációs akkumulátorok fejlesztésében. Találmányuk alapjaiban alakíthatja át az okostelefonok és a villanyautók piacát. És mindez -kis túlzással- a golyóálló mellényeknek köszönhető.
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.
