Mellékleteink: HUP | Gamekapocs
Keres

A jövő akkumulátorán dolgozik az MIT

Ady Krisztián, 2006. február 13. 12:55
Ez a cikk több évvel ezelőtt születetett, ezért előfordulhat, hogy a tartalma már elavult.
Frissebb anyagokat találhatsz a keresőnk segítségével:

[MIT] Áttörésre készül az Massachusetts Institute of Technology (MIT) Laboratory for Electromagnetic and Electronic Systems (LEES) laboratóriuma: nanotechnológia segítségével leváltaná a 19. század óta lényegében változatlan technológiával készített telepeket, akkumulátorokat. Manapság már szinte mindent akkumulátorok hajtanak, nem csak a mobiltelefonokat és a legújabb elektromos autókat, hanem a hadászati felszereléseket is, ráadásul a készülékek energiaéhsége is folyamatosan nő.

[MIT] Áttörésre készül az Massachusetts Institute of Technology (MIT) Laboratory for Electromagnetic and Electronic Systems (LEES) laboratóriuma: nanotechnológia segítségével leváltaná a 19. század óta lényegében változatlan technológiával készített telepeket, akkumulátorokat. Manapság már szinte mindent akkumulátorok hajtanak, nem csak a mobiltelefonokat és a legújabb elektromos autókat, hanem a hadászati felszereléseket is, ráadásul a készülékek energiaéhsége is folyamatosan nő.

Kondenzátor másképpen

Az MIT egy olyan technológián dolgozik, mely a jelenlegi megközelítéstől teljesen eltérő, azaz nem kémiai folyamatok útján elektronáramlást előidéző, hanem az elektronokat tároló akkumulátorok elkészítését teszi lehetővé. Ezek az akkumulátorok lényegesen tartósabbak lehetnek, mint a jelenlegi megoldások, a jövőben pedig tovább növelhető a kapacitásuk. Az MIT kutatói, Bernard Gordon és John G. Kassakian professzorok, valamint a doktori címéért küzdő Riccardo Signorelli nanocsövek segítésével többszörözné meg a nagykapacitású kondenzátorok, az úgynevezett ultracapacitorok teljesítményét.

A kondenzátorok elektromos mezőként tárolják az elektromos energiát, így sokkal hatékonyabbak lehetnek a hagyományos, kémiai reakcióval energiát termelő telepeknél. A nagykapacitású kondenzátorokat jellemzően olyan helyeken használják, ahol hirtelen kell nagy mennyiségű energiát szolgáltatni, például az elektromos közlekedési eszközökben, a metrók, elektromos autóbuszok gyorsításakor. A kondenzátorok azonban csak nagyságrendekkel nagyobb fizikai méretben képesek olyan mennyiségű energiát tárolni, mint a jelenlegi akkumulátorok.

Az LEES találmánya a jelenleg már költséghatékonyan gyártható, így egyre több helyen használt kondenzátorok tárolási képességét növelheti meg atomi szinten, egyszerű módon növelve az energiasűrűséget. Jelenleg a kondenzátorok körülbelül 25-ször kevesebb energiát képesek tárolni, mint egy hasonló méretű lítium-ion akkumulátor, ezt leszámítva azonban csak előnyöket lehet felsorolni mellettük, hiszen több mint tíz éves élettartammal rendelkeznek, érzéketlenek a hőmérséklet változására, villámgyorsan feltölthetők és a tárolt energia visszanyerhető.

Szénszálas

A jelenleg használt nagykapacitású kondenzátorok aktív szént tartalmaznak, mely rendkívül porózus, így nagy felülettel rendelkezik egy hatalmas elektródát alkotva. A pórusok azonban teljesen véletlenszerű felületet képeznek, és ez csökkenti a kondenzátor hatékonyságát. Az LEES új kondenzátorai függőlegesen elhelyezett, szén nanocsövekből épülnek fel, melyeknek átmérője csupán az emberi hajszál harmincezrede, hossza pedig szélességének százezerszerese, így azonos térfogaton sokkal nagyobb aktív felületet biztosíthatnak, mint a korábbi megoldások.

A megnövelt kapacitást biztosító, nanocsöveket alkalmazó kondenzátorok költséghatékonyan gyárthatók a jelenleg használt technikai berendezésekkel, technológiákkal is. Az MIT szerint ez az új megoldás megtartja a kondenzátorok pozitív karaktereit, miközben a jelenlegi akkumulátorok, telepek kapacitását biztosítja az egyre növekvő éhségű elektromos berendezések számára.

A kutatók elsőként decemberben, a floridai Double Layer Capacitors and Hybrid Energy Storage Devices szemináriumon mutatták be eredményeiket. A kutatást a Ford-MIT Szövetség és az Advanced Automotive Electrical/Electronic Components and Systems konzorcium támogatta.