Tízszeresére növelhető a lítiumion akkumulátorok kapacitása

[Stanford News] Nem a Toshiba az egyetlen, mely jelentős áttörést ért el a közelmúltban a lítiumionos akkumulátorcellák területén: a Stanford Egyetem kutatói nanoméretű szilíciumszálak használatával turbóznák fel az akkumulátorok kapacitását. Változatlan méret mellett tízszeres kapacitást várnak, ami azt jelentené, hogy a jelenleg két órán át működő noteszgépek 20 óráig üzemelhetnének.

[Stanford News] Nem a Toshiba az egyetlen, mely jelentős áttörést ért el a közelmúltban a lítiumionos akkumulátorcellák területén: a Stanford Egyetem kutatói nanoméretű szilíciumszálak használatával turbóznák fel az akkumulátorok kapacitását. Változatlan méret mellett tízszeres kapacitást várnak, ami azt jelentené, hogy a jelenleg két órán át működő noteszgépek 20 óráig üzemelhetnének.

A kutatást Yi Cui professzor vezeti, aki szerint ez nem egy kis továbblépés a kapacitás növelése érdekében, hanem korszakalkotó felfedezés. A nanoméretű szilíciumszálak előnyeiről a Nature Nanotechnology december 16-án megjelent számában jelent meg írás Cui és hat kutatótársa tollából. A megnövelt kapacitást nem csak a mindennapos használatban lévő mobil készülékeknél lehetne felhasználni, hanem olyan területeken is, ahol a lítiumionos akkumulátorok eddig korlátozott kapacitásuk miatt nem jöhettek szóba, például az autóiparban is.

A találmányból rendkívül gyorsan működő prototípus, majd kereskedelmi termék lehet, hiszen a vékony, nanoméretű szilíciumszálak elkészítésére, gyártására ma már számos technológia elérhető, megoldott. Jelenleg a lítiumion akkumulátorokban jellemzően szén anódot használnak, melynek legfontosabb előnye a szilíciummal szemben a strapabírósága.

A lítiumion akkumulátorokban a pozitívan töltött lítiumatomok elnyelődnek a szilíciumban a feltöltés során, megnövelve az akkumulátor térfogatát, míg a töltöttség leadásakor, az akkumulátor merítéskor éppen ellenkezőleg, "összeesik" az anyag. Ezt a tágulást-összehúzódást nem viselték el eddig a szilíciumból készült anyagok. A kutatók azonban rájöttek arra, hogy a nanoméretű szilíciumszálak erdeje akkor sem "törik el", ha a szálak négyszeresére híznak a "felszippantott" lítiumatomoktól.

Nanoméretű szilíciumszálak erdeje a lítiumionok felszippantása előtt és után

Az új megoldás szabadalmaztatása már megkezdődött, Yi Cui professzor jelenleg azon gondolkozik, hogy vállalatot alapítson, vagy megállapodást kössön egy akkumulátorgyártóval az első mintadarabok elkészítésére.

Iratkozz fel RSS-re