Elindult az új Otthonfelújítási program! Minősítsen elő!
Egy japán kutatócsoport olyan új lítium-levegő akkumulátort (LAB) fejlesztett ki, amely lakossági áramtárolásra, elektromos járművekre, drónokra és internetes eszközökre (IoT) egyaránt alkalmazható lenne.
Az elmúlt években megnőtt az igény a nagy energiasűrűségű, újratölthető akkumulátorok fejlesztése iránt. Bár az 1991 óta használt hagyományos Li-ion akkumulátorok (LiB) sokáig jól kiszolgálták a piaci igényeket, energiasűrűségük nem felel meg a fejlett energiatároló eszközök, például az új generációs járművek és repülő tárgyak (drónok, pilóta nélküli légi járművek) követelményeinek, mert nappal lassan töltődnek, éjszaka pedig lemerülnek.
A lítium-levegő akkumulátorok (LAB), amelyek a LiB-ek energiasűrűségének 2-5-szörösét képesek elérni, a következő generációs újratölthető akkumulátorok potenciális jelöltjei a fenti alkalmazási területeken. Az elmúlt néhány évtizedben anyagtudományi szempontból óriási előrelépés történt a LAB-technológiában, ahogyan ezt a most bemutatott japán akkumulátor is igazolja.
A lítium-oxigén vagy lítium-levegő akkumulátor (LAB) a mai energiatárolási technológiák fejlesztésének egyik módja a sok közül. A lítium- és más fém-levegő akkumulátorok előnyt élveznek a kutatásokban, mivel nagy energiasűrűségűek; ám az alacsony hatásfok és a rossz ciklus-élettartam eddig akadálynak bizonyult az ilyen technológiák fejlesztése során.
Ezt szem előtt tartva a Japán Nemzeti Anyagtudományi Intézet és a Softbank tudósai újratölthető lítium-levegő akkumulátort fejlesztettek ki. Azt állítják, hogy energiasűrűsége jóval meghaladja a hagyományos lítium-ion akkumulátorokét.
A többi LAB-fejlesztéshez hasonlóan a japán konzorcium akkumulátora is lítiumra támaszkodik a negatív elektródánál és oxigénre a pozitív porózus szénelektródánál. Az eszközt 10 db 4x5 centis egyrétegű cella és 2x2 centis elektróda alkotja.
„A konfigurációban az oxigént vízszintes irányban kell szállítani a gázdiffúziós rétegben” – magyarázták a tudósok. „Majd tovább függőlegesen, hogy áthaladjon a pozitív elektróda teljes részén.”
Szobahőmérsékleten üzemeltetve a bajnok akkumulátor 500 Wh/kg energiasűrűséget mutatott, a jelenlegi lítium-ion akkumulátorok kétszeresét. Az energiasűrűség és a ciklusszám tekintetében e teljesítmény a világon a legmagasabb.
„Bár számos jelentés bizonyítja a LAB sikeres működését több mint 100 cikluson keresztül, energiasűrűségük a gyakorlati cella szintjén alacsonyabb volt, mint 50 Wh/kg. A 300 Wh/kg energiasűrűségű LAB-ok ciklusszáma viszont 20 alatt maradt” – publikálták a közelmúltban a Materials Horizons tudományos folyóiratban.
(Forrás: pubs.rsc.org)
