Rugalmas lítium-ion akkumulátor

A Kaliforniai Egyetem kutatóinak egy csoportja áttörést hozott az akkumulátortechnológiában, amely lehetővé teszi nagy mennyiségű energia tárolását nagyon rugalmas, vékony akkumulátorokban.

Ezek az akkumulátorok várhatóan nemcsak a fogyasztói technológiát, hanem az orvosi eszközöket is forradalmasítják. Lítium-ionból készülnek, ami hasonlít az okostelefon akkumulátorához. Az új különbség az, hogy törés nélkül képesek hajlítani. Ez lehetővé teszi a jövőbeni összecsukható elektronikai eszközökön való használatát, mint például néhány Samsung telefon.

Az új akkumulátorok kisebb valószínűséggel képeznek dendriteket, ami azt jelenti, hogy a biztonsági problémák végül a múlté válhatnak. A dendritek okozzák az akkumulátorok tüzét és robbanását – ezt minden technológiai vállalat célja a lehető legnagyobb mértékben megakadályozni. A dendritek akkumulátorok töltésekor és kisüléseként keletkeznek. Ha az akkumulátor többi fém alkatrészéhez hozzáérnek, rövidzárlat léphet fel, ami robbanást vagy tüzet okozhat.

A tudósok nem tudják pontosan, mennyi időbe telik, míg a prototípustól a kereskedelmi termékké válnak, de azt tudjuk, hogy ezek az új lítium-ion akkumulátorok biztonságosabbak lesznek, mint a mostaniak – és hosszabb élettartamúak is. A felfedezés az ACS Nano folyóiratban jelent meg.

Meg kell jegyezni, hogy a Stanford Egyetem és az MIT tudósai több évvel ezelőtt fedezték fel ugyanezt a problémát, kimutatva, hogy ismételt kerékpározás (töltés/kisütés) során még merev tárgyak is meghajolhatnak az akkumulátor belsejében. Bár pozitív a fogyasztói technológia számára, ez némileg szerencsétlen az orvosi eszközök esetében, mivel a legtöbb szilikonból készül (ami a legrugalmasabb anyag). A rugalmas orvosi eszközök valószínűleg további vizsgálatokat igényelnek a biztonság érdekében.

Az új akkumulátorok várhatóan erősebbek is lesznek, mint a meglévő lítium-ion akkumulátorok, bár továbbra sem világos, hogy ez minden alkalmazásra igaz-e. Ismeretes, hogy az akkumulátorok rendkívül rugalmasak lesznek, és törés nélkül többféle formára hajlíthatók. A kutatócsoport azt állítja, hogy az új anyaguk egy grammja annyi energiát képes tárolni, mint egy AA elem, de meg kell várnunk, hogy a cégek mit kezdenek ezzel a technológiával, mielőtt biztosra tudnánk.

Következtetés

A kutatók olyan lítium-ion akkumulátorokat készítettek, amelyek szívósak, rugalmasak és kevésbé valószínű, hogy dendriteket képeznek. Arra számítanak, hogy ezeket az akkumulátorokat összecsukható telefonokban, orvosi eszközökben és egyéb technológiákban használják majd. Nem ismert, mennyi időbe telik, mire ezek az akkumulátorok prototípusból termékké válnak a piacon.

Az új technológiát az UC Berkeley-ben hozták létre, és az ACS Nano folyóiratban tették közzé. A Stanford Egyetem és az MIT tudósai is felfedezték néhány évvel ezelőtt. Ez a kutatás kimutatta, hogy ismételt kerékpározás (töltés/kisütés) során még merev tárgyak is meghajolhatnak az akkumulátor belsejében. Ezek az eredmények némileg sajnálatosak az orvostechnikai eszközök esetében, amelyek többnyire szilikonból készülnek. A rugalmas orvostechnikai eszközöket több vizsgálatra is szükség lesz, mielőtt jóváhagyják vagy széles körben forgalomba hozzák őket.

Ezek az új akkumulátorok várhatóan erősebbek is lesznek, mint a meglévő lítium-ion akkumulátorok. Továbbra sem világos, hogy ez minden alkalmazásra igaz-e. A kutatócsoport azt állítja, hogy az új anyaguk egy grammja annyit tud tárolni, mint egy AA elem, de meg kell várnunk, és meg kell néznünk, mit kezdenek a cégek ezzel a technológiával, mielőtt biztosra tudnánk.