A jövő akkumulátora?

2015.05.05 18:56

Manapság viszonylag sokféle akkumulátort alkalmazunk, sokféle célra. A teljesség igénye nélkül: ólom-kénsav akkumulátor, nikkel-kadmium (NiCd), nikkel-metál-hibrid (NiMH), lítium-ionos (Li-ion) akkumulátorok. Mindegyik típusnak van előnye, és ahogy az lenni szokott hátránya is. Amikor egy – egy műszaki célt tűzünk ki magunk elé, akkor kell mérlegelnünk, hogy arra melyik a legalkalmasabb, melyiknek a legjobbak a tulajdonságai az adott szempontból és a legkevésbé zavaróak a hátrányaik.

Az akkumulátorokról bővebben az alábbi címeken olvashatsz: http://www.technet.hu/hir/20090831/akumulator_akademia_-_amit_az_akksikrol_tudni_erdemes/

Az elmúlt egy évben sorra röppentek fel hírek – híresztelések, a tökéletes akkumulátor feltalálásáról. A tökéletes akkumulátor ezekben a hírekben kétféle műszaki céllal kapcsolatban szerepel: ez pedig az elektromos autók és az „okoseszközök” (telefon, tablet, laptop, navigáció) energiaellátása.

Mindkét esetben ugyanaz a probléma: elvárt a hosszú üzemidő, kis akkumulátor térfogat és súly mellett, lehetőleg minél olcsóbban. Ez négy olyan cél, ami együtt igen nehezen teljesíthető. Ezért is érdekesek a felröppenő hírek, amelyek mind a négy paraméternek eleget tevő energiaforrások kifejlesztéséről szólnak.

 

A szingapúri Nanyang Műszaki Egyetem (NTU) bejelentése szerint továbbfejlesztették a Li-ion akkumulátorokat olyan módon, hogy a hagyományos grafit elektródákat titán-dioxid nano

csövekből álló gélre cserélik. Ezzel gyorsabbá válik a töltés, 2 perc alatt 70% - os szintre tölthetőek az akkumulátorok. Az új akkumulátorok 10000 töltési ciklust viselnek el a 20 éves élettartamuk alatt.

(kép:NTU)

 

 

 

 

 

 

A világ leghíresebb műszaki egyetemével, az amerikai MIT-vel kapcsolatban álló kutatók alapították a SolidEnergy nevű céget, amely a szintén a grafit elektródot cserélte le lítium-réz fóliára, ezzel csökkentve a szükséges akkucella méretét. A bejelentést taglaló források egyelőre elég bizonytalanok az akku villamos-, illetve élettartam paramétereit illetően. Az egyetlen fellelhető forrás szerint az akkumulátor csupán 100 töltési ciklust visel el, ami ötöde-tizede a most használatos Li-ion celláknak.

(kép:SolidEnergy)

 

 

 

A Stanford Egyetemen kidolgozott eljárás szerint nanotechnológia segítségével szigetelő bevonatot képeznek a Li elektródán, ami így anódként is használható, ezzel akár 300% - al is nőhet a cella hatékonysága. Sajnos a fejlesztés újdonsága miatt néhány évet mindenképpen várnunk kell a bevezetésre.

 

Érdekes hír járta be a világot (a mellékelt YouTube videóval együtt). Egy izraeli cég, a StoreDot bemutatta, hogy fel lehet tölteni egy mobiltelefont kevesebb, mint 30 másodperc alatt. A gyors töltést ebben az esetben fehérjealapú nanocsövek teszik lehetővé. A technológia 30-40%-al drágább, mint a hagyományos (a bolti ár valószínűleg a mostani töltők-akkumulátorok árának duplája lesz), ugyanakkor a gyors töltés lehetősége a prémium telefonok esetében valószínűleg eladhatóvá teszi a terméket. A kutatás jelenlegi állása szerint már jövőre forgalomba kerülhet az egy perces töltési idővel rendelkező változat, ennek azonban hátránya, hogy az üzemidő mintegy 30%-al rövidebb a hagyományos rendszernél. (kép: StoreDot)

 

A Stanford Egyetem kutatói fejlesztették ki az alumínium-ion akkumulátort is, amelyet idén tavasszal mutattak be. Az alumínium alkalmazása a lítium helyett biztonságosabb akkumulátorok gyártását tesz lehetővé, a töltési ciklusok száma megemelkedik 7500-ra, a töltési idő pedig egy percre csökken. Egyetlen hátránya van az így kialakított cellának: mindösszesen két voltot ad le, ez pedig alig fele a Li-ion cellákénak, így nem képes ellátni a mobileszközöket.

(kép: Stanford Egyetem)

 

Az alábbi táblázatban is látható, hogy az ígéretek szerint jövőre izgalmas évünk lehet, ha tényleg jönnek az új akkumulátorok….

 

 

 

Fő fejlesztés

Töltési idő, üzemidő

Töltési ciklusok száma / élettartam (év)

Bejelentés

Várható piacra kerülés

NTU

titán-dioxid nanocsövekből álló gél elektródák

, 2 perc alatt 70% - os szintre tölthetőek az akkumulátorok

 

10000ciklus / 20év

2014 október

2016

SolidEnergy

grafit elektródot cserélte le lítium-réz fóliára, ezzel csökkentve a szükséges akkucella méretét

-

100 ciklus

2015 március

2016

Stanford Egyetem

nanotechnológia segítségével szigetelő bevonatot képeznek a Li elektródán, ami így anódként is használható

300% -al hosszabb üzemidő

150%-os élettartam növekedés

2014 július

néhány év

StoreDot

fehérjealapú nancsövek alkalmazásával gyorsítják a töltést.

1 perc/ 30%-al rövidebb üzemidő

 

2015 február

2016

Stanford Egyetem

alumínium alkalmazása lítium helyett

1perc

7500 ciklus

2015 április

évek múlva

 

 

 

 

Források (magyar nyelven) :

http://privatbankar.hu;

http://ezermester.hu/

http://www.origo.hu/techbazis

http://sg.hu/cikkek

http://www.origo.hu/techbazis/20150324-mar-jovore-jobb-akkumulator-lesz-a-mobilunkban.html

http://www.parameter.sk/rovat/technika-tudomany/2014/07/30/300-szazalekkal-novelheto-az-akkumulator-uzemideje

http://www.hwsw.hu/hirek/53009/litiumion-akkumulator-nanyang-muszaki-egyetem-nanocso-tudomany.html

http://sg.hu/cikkek/110862/1-perc-alatt-feltoltheto-egy-uj-akkumulator

http://www.vg.hu/vallalatok/uj-akkumulator-hozhat-attorest-a-mobiloknal-447702

http://www.technet.hu/notebook/20071229/huszoras_uzemido_az_uj_akkumulatorral/

http://www.technet.hu/telefon/20070606/akkumulator_akademia_3_a_jo_oreg_olmos_akksikrol/