Szerző: Ady Krisztián

2007. december 19. 16:34:51

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.

Szilíciumszálak erdeje
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.

a címlapról