A svéd Chalmers Műszaki Egyetem anyagtudósa szerint a valaha készült legjobb akkumulátort sikerült megépíteni. Egy komoly problémát még meg kell oldaniuk a kutatóknak, de már így is olyan lehetőségekkel kecsegtet a fejlesztés, melyek eddig elképzelhetetlenek voltak.
A svéd Chalmers Műszaki Egyetem tudósainak munkája elhozhatja a strukturális akkumulátorok aranykorát. Ezek olyan energiatárolók, amelyek nem képeznek különálló egységet, hanem az adott eszköz, például egy elektromos autó vázának részei. Ha a fejlesztés úgy megy tovább, ahogy most tűnik, akkor bankkártya vékonyságúak lehetnek az okostelefonok, az elektromos autók hatótávolsága pedig akár 70 százalékkal is megnőhet.
A strukturális akkumulátorok ötlete először a 2000-es években merült fel, a technológia fejlesztésének úttörője pedig az említett svédországi Chalmers Egyetem. Leif Asp anyagtudós 17 éve, 2007 óta dolgozik a technológia hatékonyabbá tételén, ennek érdekében pedig a szénszálak felhasználásának lehetőségét tanulmányozza. Csapatával 2018-ban már megerősítette, hogy a szénszálak tárolhatják az elektromos energiát, és elektródaként használhatók a lítium-ion akkumulátorokban.
2021-re a csapat létrehozta a 24 wattóra/kg (Wh/kg) energiasűrűségű egységet, amit most sikerült tovább növelni 30 Wh/kg-ra. Bár ez messze elmarad a szabványos lítium-ion akkumulátorok energiasűrűségétől, a szerkezeti akkumulátoroknak nem kell azt elérniük ahhoz, hogy valóban hatékonyak legyenek.
Az Advanced Materials című tudományos lapban megjelent publikáció szerint a most kifejlesztett akkumulátor kompozit anyagból készült, és szénszálakat használ elektródák gyanánt. Az akkumulátor korábbi iterációiban a pozitív elektróda magja alumíniumból készült. Az akkumulátorban azonban nemcsak az elektróda szerepét tölti be a szénszál, hanem minden más részében is felhasználható, így anélkül lehet megépíteni az egységet, hogy rezet vagy alumíniumot kellene hozzá felhasználni. Ennek köszönhetően jelentős mértékben csökken az egység súlya a hagyományos akkumulátorokéhoz képest.
Az akkumulátorban lévő lítium-ionok egy félszilárd elektroliton keresztül jutnak el az elektródhoz, aminek köszönhetően kevésbé tűzveszélyes a szerkezet. Jelenleg komoly hibája, hogy nagy teljesítményt egyelőre nem tud leadni, így most ezen probléma orvoslására koncentrál a csapat.
Érdekesség: A strukturális akkumulátorok fejlesztése nemcsak az autóipart, hanem a repülőgépgyártást is forradalmasíthatja, mivel a könnyebb és hatékonyabb energiatárolás lehetővé teszi a hosszabb repülési távolságokat.
Források: Chalmers University of Technology, Advanced Materials
