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
auto
2024. 05. 19. vasárnap

A nátrium-ion akkumulátor lehet a jövő megoldása?

elektromos autó
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

Az elektromos autók elterjedésének legnagyobb akadálya, ami miatt eddig sosem tudták elérni a hagyományos autók népszerűségét, az az a technológiai áttörés hiánya, amelyet az akkumulátorok kutatásában próbálunk elérni. Habár sokat fejlődtünk e téren, az akkuk még mindig túlságosan nehezek, túl gyakran kell őket tölteni, és nem utolsó sorban nagyon drágák. A jelenlegi legjobb, lítium-ionos megoldáson kívül másfajta akkukkal is kísérleteznek a kutatók, mint például a lítium-levegős, vagy a lítium-kén aksikkal. Ám mivel az alkálifémek közé tartozó lítium csak kevés helyen fordul elő akkora koncentrációban, hogy gazdaságosan kitermelhető legyen, így elkerülhetetlen a magas ára.

Éppen ezért a kutatók elkezdtek gondolkodni más, sokkal gyakoribb és könnyebben hozzáférhető anyagokban. A nátrium-ionos akkumulátor nem újdonság, azonban a Stanford egyetem professzorai által megírt, s a Nature folyóiratban megjelent tanulmány szerint ez jelentheti az alternatívát a lítium-ionnal szemben. Bár abban egyetértenek a szakértők, hogy a lítium által kínált teljesítményt biztosan nem fogja túlszárnyalni semmilyen technológia a közeljövőben, a nátrium alapú akku jelentősége nem is ebben rejlik, hanem abban, hogy ugyanazt a tárolókapacitást kínálja 80%-kal olcsóbban. Mindez azért lehetséges, mert a nátrium, mely legközismertebben a konyhasóhoz köthető, egy rendkívül elterjedt elem a Földön. Míg a lítium bányászata és finomítása tonnánként nagyjából 15 000 dollárba kerül (közel 4 millió forint), addig egy nátriumos elektróda alapanyaga tonnánként 150 dollárért beszerezhető.

A nátriumos katódnak egyébként hasonló a kémiai felépítése, mint a sóknak: egy pozitív töltésű ion kapcsolódik egy negatív töltésű ionhoz. Jelen esetben a nátrium egy Myo-Inositol nevű, kevésbé jól ismert anyaggal társul, mely fontos melléktermék az élelmiszeriparban. Így egy dinátrium-rodizonátos (Na2C6O6) katódot kapunk, az anód pedig foszforból épül fel. Az elektrokémiai folyamat tesztelésénél a kutatók az ár-teljesítmény értéket hasonlították a lítium-ionos akkumulátor eredményeihez, a következő lépésben pedig a térfogategységre eső energiasűrűséget fogják vizsgálni, azaz hogy milyen nagynak kell lennie az akkumulátornak, hogy ugyanazt a mennyiségű energiát el tudja tárolni, mint lítiumos társa.

A dinátrium-rodizonát szerkezeti képlete, mely a nátrium-ionos akkumulátor katódját adja, Forrás: Nature

A tényleges áttöréshez azonban még sok információ hiányzik, s a nátrium-ionos akkura még számos teszt vár. Az is előfordulhat, hogy az energiasűrűséget tekintve alulmarad a lítiummal szemben, így az autókban való használat helyett az energiaszektorban, napelemek és szélturbinák által termelt energia tárolására használják majd fel. Ha azonban mégis jobbnak bizonyul, akkor az hatalmas előrelépés lesz a villanyautók számára. Így, vagy úgy, de egy nagymértékű árzuhanás az akkumulátoroknál mindenképpen hasznunkra lesz.

Forrás: Stanford News

Simon Zsolt

Nem az autózás, hanem a környezetvédelem iránti elkötelezettség sodorta a Villanyautósok közé, hogy geográfus és közgazdász tanulmányai befejezése után tudásával segíthesse egy fenntarthatóbb világ kialakulását.