Kész az akku, ami -70 fokban is működhet?

Kínai kutatók egy olyan organikus lítiumion akkumulátort mutattak be, amely magas energiasűrűséggel és rendkívüli hőmérséklet-tűréssel rendelkezik – írja a Car News China.

Az új technológia egy n-típusú vezető polimer katódanyagot alkalmaz, amely eddig nem látott teljesítményt tesz lehetővé.

Hajlékony és nagyon ellenálló

A kínai Tiencsini Egyetem és a Dél-kínai Műszaki Egyetem kutatócsapata február 18-án publikálta eredményeit az egyik legrangosabb nemzetközi tudományos magazinban, a Nature-ben. Bemutatták az első gyakorlatban is alkalmazható organikus lítium akkumulátort, amely egy új, n-típusú vezető polimert, a poli(benzodifurandion) (PBFDO) nevű anyagot használja a katódban.

A PBFDO polimer gyors lítium-ion transzportot, magas elektronikus vezetőképességet és korlátozott oldhatóságot tesz lehetővé, ami kiemelkedő teljesítményt biztosít. A laboratóriumi tasakos (más néven zacskós) cellák energiasűrűsége meghaladja a 250 Wh/kg értéket.

Az organikus lítiumion cella, az újfajta PBFDO polimert használó katóddal. Forrás: Car News China, Stdaily.

Ez önmagában nem lenne rendkívüli, a legtöbb ma használt, tömegtermelésben lévő NMC cella ennyit, vagy picit még többet is tud, de

az új organikus akkumulátor extrém hidegben, akár -70 °C-on, és rendkívül forró környezetben, egészen +80 °C-ig is képes működni, miközben hajlítható, nyújtható és összenyomható is.

Az organikus polimerekkel ellentétben a hagyományos katódok kobaltra vagy nikkelre támaszkodnak, melyek a kitermelés környezeti hatásai szempontjából problémás fémek. Az organikus polimerek ezzel szemben ún. molekuláris prekurzorokból állíthatók elő, és szerkezeti rugalmasságot is kínálnak.

1000 lóerős, szilárdtest-akkumulátoros sportautót dobna piacra egy amerikai startup

A csapat beszámolója szerint az organikus cellák megőrizték mechanikai integritásukat hajlítás, nyújtás és összenyomás során is. Sikerrel, deformáció és energiafelszabadulás nélkül vették a szigorú biztonsági teszteket, beleértve a tűvel történő átszúrást is.

A polimer rugalmassága jövőbeli rugalmas elektronikák vagy viselhető energiatároló alkalmazások számára is előnyös lehet.

A Nature-ben publikált munka abban kiemelkedő, hogy egy működőképes prototípust mutat be, amelynek teljesítménymutatói megközelítik a hagyományos lítiumion rendszerekét, miközben széles hőmérsékleti tűrést biztosít.

Ugyanakkor azt a kis csillagos megjegyzést fűznénk a bejelentéshez, hogy amikor azt olvassuk hogy laborban működő prototípust készítettek, az továbbra is olyan mint egy új kísérleti gyógyszer, ami az egereken jól működik, de még hetvenkétszer elbukhat az emberi alkalmazásig vezető úton, mielőtt a patikába kerül. Az akkumulátoroknál a laborból a próbagyártásba, majd onnan a tömeggyártásba jutni legalább akkora kihívás, mint a prototípust legyártani.

Ebben a szakaszban a Nature-ben leírt akkumulátor elsődleges jelentősége abban rejlik, hogy egy olyan újfajta anyagokat használ, amelyek idővel csökkenthetik a kritikus fémektől való függőséget, és kiterjesztheti az akkumulátorok működési tartományát extrém környezetekre.

Címlapkép: illusztráció, SK Innoivation tasakos cella.

Már jövőre szilárdtest-akkukat mutathat be a BYD

Biró Balázs

A fenntartható közlekedés elkötelezett híve, akit elsősorban a Tesla céltudatos és piacot felforgató tevékenysége rántott magával ebbe a világba, így publikációi elsősorban erre a területre koncentrálnak.