Megfelezheti az akkumulátorok árát az MIT fejlesztése
Felére csökkentheti az akkumulátorok árát, valamint jóval kisebb szereplőket is beengedhet az iparágba az MIT és a 24M új gyártási eljárása. A zselés-lítiumionos megoldással nem csak olcsóbb, de biztonságosabb és akár hajlítható akkuk is létrehozhatók.
Megfelezné a lítiumion akkumulátorok gyártási költségeit, valamint új, hajtogatható telepek előtt is megnyitná a kapukat az MIT, illetve a 24M vállalat kutatóinak közös fejlesztése. A szakértők szerint megoldásuk nem csak költséghatékonyabbá tenné a cellák legyártását, de azok teljesítményén is javítana, illetve nem utolsó sorban az újrahasznosításukat is megkönnyítené.
Az új akkumulátor koncepciója voltaképpen a folyadékáramos-, illetve a szilárdtest-akkumulátorok ötvözete - a kutatók egyszerűen "félszilárd" akkuknak nevezik. A megoldás egy zselés állagú elektródanyagot használ, az eszköz inaktív komponenseinek számát pedig minimalizálja. A jelenleg használt lítiumionos akkumulátorok, dolgozzanak okostelefonban vagy akár Tesla elektromos autóiban, hagyományosan szilárdtest-telepek, amelyek árát a kutatók szerint nem maga a felhasznált lítium, hanem az elavult, előnytelen gyártási folyamat tornázza fel.
Nyerd meg az 5 darab, 1000 eurós Craft konferenciajegy egyikét! A kétnapos, nemzetközi fejlesztői konferencia apropójából a HWSW kraftie nyereményjátékot indít.
Jelenleg a gyártás során folyékony bevonatot visznek fel egy tekercs vékony fémfóliára, majd a szárítást követően nagy nyomás alá helyezik azt, ezt követően pedig felvágják és rétegenként egymásra helyezik azokat, a végén hozzáadva folyékony elektrolitot. A procedúrát a gyorsszárítás zárja. Ahogy Dr. Yet.Ming Chiang, a 24M társalapítója rámutat, egy mai átlagos cellában akár milliméterenként 25 réteg is lehet - ez a technológia korai szakaszának öröksége, célja, hogy a telepek elfogadható időn alatt töltődjenek, illetve süljenek ki.
A 24M és az MIT elképzelése ennél sokkal vaskosabb rétegeket használ, zselés-lítiumionos megoldásuk mindössze 5 réteget tartalmaz egy milliméteren - vagyis az inaktív anyagok mintegy 80 százalékát sikerült kigyomlálniuk a hagyományos cellákhoz képest, ezzel jócskán csökkentve a telepek árát. A gyártási folyamatban itt ráadásul szárításra sincs szükség, ami a szükséges gyártósorok építési és működtetési költségeit, valamint méretét is visszafogja. Az eljárás a kutatók szerint 50 százalékot nyírhat le az akkumulátorok árából, ami a telefonok esetében jelképes, az autóknál azonban látványos költségcsökkentés lehet.
Kép: 24M
Hajlítható, biztonságosabb akkuk
Miután a technológia leszámol a törékeny elektródák erdejével, hajlékony, sőt hajtogatható telepek is létrehozhatók, de Chiang szerint a hasonló akkuk akár úgy is tovább működhetnek, ha lövedék fúródik beléjük, így jóval biztonságosabbak lehetnek a jelenlegi megoldásoknál. A kutatók eddig 10 ezer prototípust gyártottak le, amelyet három iparági partnerrel tesztelnek - a sorozatgyártás tehát küszöbön áll. Az MIT és a 24M az eljárás kapcsán eddig 8 szabadalmat kapott meg, további 75 pedig jelenleg is elbírálásra vár. A cég az Egyesült Államok Energiaügyi Hivatalától, valamint további befektetőitől eddig 50 millió dollárt gyűjtött be.
Olcsó, egyszerűen skálázható gyártás
Az újfajta akkumulátorgyártási eljárás nem csak olcsóbbá teheti a telepeket, ezáltal pedig az azoknak otthont adó készülékeket a végfelhasználók számára, de az iparágat is átformálhatja. Miután a gyártás jóval olcsóbb lesz, kisebb szereplők is megjelenhetnek a piacon: Chiang szerint eddig milliárd dolláros nagyságrendű összegre volt szükség, ha egy cég akkugyártásba akart fogni, az újfajta lítiumionos technológia azonban ezt néhány tízmillió, sőt, szélsőséges esetben akár 12 millió dollárra is leszoríthatja.
Az ilyen, olcsón felépíthető "mikrogyárakhoz" persze kisebb kapacitás is párosul, ez azonban idővel orvosolható, a gyártási módszer ugyanis egyszerű skálázódást tesz lehetővé, az egyes gyártelepek gyakorlatilag azonos blokkok felhúzásával, kvázi modulárisan bővíthetők tovább - ezzel szemben az akkugyártás jelenlegi formájánál már a kezdeti időszakban is komoly komplexumokra van szükség, hogy a termékek ára ne szökjön az egekbe.
A 24M 2020-ra azt tervezi, az akkus kapacitás terén egy kilowattórára eső gyártási költsége mindössze 100 dollár lesz.