Több mint 30 évig is bírhatja a Toyota szilárdtest akkumulátora

A 2020. évi nyári olimpiai játékok nem csupán a sportrajongókat szögezték volna a televízió elé, hanem az autóipari technológiák iránt érdeklődő nézők számára is tartogattak volna izgalmakat, Tokióban mutatkozott volna be ugyanis a Toyota által fejlesztett forradalmi szilárdtest akkumulátor – erről beszélt Keiji Kaita, a vállalat hajtásláncokkal és akkumulátorokkal foglalkozó ügyvezetője az Automotive News hírportálnak.

Habár a sportesemény a koronavírus miatt legkorábban 2021-re tolódott, és emiatt teljesen bizonytalanná vált, hogy mikor mutatkozik be nyilvánosan a japán autógyártó akkuja, az igazgató elárult néhány részletet arról, hogy ez idáig milyen eredményeket tudtak elérni a mérnökök, és milyen problémákat kell leküzdeniük ahhoz, hogy ne csak koncepcióautókba beszerelt működő prototípusok létezzenek a fejlesztésből, hanem kereskedelmi forgalomba is kerüljenek.

A folyékony helyett szilárd halmazállapotú elektrolitot használó akkumulátor-technológia már régóta közbeszéd tárgya az elektromobilitás világában, hiszen az elektromos autókban való alkalmazásuk óriási áttörést hozna azok képességeiben. Energiasűrűségük kétszeresen, vagy akár háromszorosan is meghaladhatja a jelenleg elterjedt lítium-ionos megoldásét, ráadásul kevésbé érzékenyek az extrém hőmérsékletre, könnyebbek, tartósabbak, biztonságosabbak, valamint olcsóbbak is.

A Toyota akkumulátor-prototípusai 15 perc alatt teljesen feltölthetők, de ennél fontosabb célja is van a fejlesztésnek: a vállalat olyan aksit szeretne, ami akár 30 éves használat alatt is megőrzi kapacitásának 90 százalékát. A fentebb említett előnyöket azonban még nem sikerült maximálisan kiaknázni a Toyota fejlesztőinek, különösképpen a tartósság és a biztonság terén akad még csiszolni való. Sőt, valószínűleg még hosszú évekbe telik, mire meghozza a tőle várt teljesítményt ez a technológia.

A Toyota kén alapú elektrolittal dolgozik, ami a mérnökök szerint a leghatékonyabb módja a lítium-ionok szállításának az elektródok között. A nehézség abból adódik, hogy ennek a szilárd elektrolitnak egyszerre kell sűrűre tömörítettnek, és rugalmasnak lennie. Az előbbi azért fontos, hogy a részecskék közötti távolság a lehető legkisebbre zsugorodjon, az utóbbi pedig azért, hogy a töltési ciklusban történő táguláshoz és összehúzódáshoz legyen elegendő mozgástere az anódnak. Minél több ilyen ciklus történik, annál több részecske deformálódik az elektrolitban, ez pedig meggátolja az ionok mozgását, és idővel az akkumulátorok degradációjához vezet. Egy olyan anyagra, vagy dizájnra van szükség, aminél kevésbé tetten érhető ez a deformáció – magyarázza Kaita. Ez az áttörés még várat magára.

Jelenlegi állapotukban a spirál jegyzetfüzet vastagságú kemény cellák termelése kínosan lassú és bonyolult, hiszen ultraszáraz környezetet igényel, emiatt teljesen alkalmatlan a sorozatgyártásra. Kaita 2025-re is csupán limitált volumenű gyártásra számít, ami ebből adódóan még évekig drágább lesz, mint a most elérhető technológia.

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.