Sószemcse méretű lesz a világ legkisebb akkuja : Zöldtechnológia
"A földet nem apáinktól örököltük, hanem unokáinktól kaptuk kölcsön" /David Attenborough/
  • RSS
  • Delicious
  • Digg
  • Facebook
  • Twitter
  • Linkedin
  • Napot a földre: A franciaországi Cadarche-ban épül a világ első kísérleti fúziós erőműve, az ITER. Három évtized és közel 24 milliárd dollárnyi befektetés után a 25 ezer tonnás ITER lassan elhozhatja a Napot ...
  • Tesla üzemanyag nélküli autója:A fizikakönyvek kevésbé foglalkoznak Nikola Teslával, pedig a horvát származású fizikus és villamosmérnök az egyik legnagyobb elme, aki valaha létezett. Számtalan zseniális találmány fűződik a nevéhez, közöttük olyan is, melyre ...
  • Balesetnél sem veszélyes az elektromos Mitsubishi:Könnyedén ment át az ADAC töréstesztjén a Mitsubishi elektromos miniautója, az i-MiEV. Baleset esetén sem fenyeget áramütés veszélye. 15 európai országban kezdődik hamarosan a Mitsubishi elektromos minije, a Citroën C-Zeróval ...
  • Elektromos szörnyeteg, Citroen Survolt:Vad, sportos megjelenésű, elektromos motorral hajtott tanulmány autó a Citroen garázsából Tanulmány autók végeláthatatlan sora jellemzi az idei Genfi Autószalont. A gyártók talán ezzel szemléltetik a világnak, tudnak meglepetéseket is okozni. A ...
  • Egyedülálló fejlesztés a lillafüredi kisvasúton: A világ első keskeny nyomközön járó, hibridhajtású mozdonyát állították üzembe a lillafüredi erdei kisvasúton. Az energiahatékony és környezetbarát mozdony teljes egészében magyar tervezők munkája. A ...
Home » Technológia » Hibrid autók » Egyedülálló fejlesztés a lillafüredi kisvasúton

Sószemcse méretű lesz a világ legkisebb akkuja

Az akkumulátorgyártás határait feszegeti az a kutatócsoport, amely a valaha volt legkisebb méretű akku elkészítésén dolgozik. A szerkezet mindössze akkora lenne, mint egy sószemcse. A méret mellett a tartósság is fontos: mint kiderült, egy akku végleges lemerülésének első tünetei nanoméretekben jelentkeznek.

A lítiumion-akkumulátorok mára megszokott alkatrészeivé váltak a szórakoztatóelektronikai és távközlései eszközöknek, a médialejátszóktól kezdve a laptopokon át a mobiltelefonokig. Ilyen típusú akkukat használnak a jelenleg kapható tisztán elektromos vagy hibridhajtású autókban is – a hátrány az, hogy a megfelelő teljesítményű és kellőképpen tartós akkumulátoroknak több száz kiló a súlya.

Szuperkicsi eszközökhöz szuperkicsi akkumulátorok

Egy amerikai kutatócsoport a lehető legkisebb méretű lítiumion-akku létrehozásán dolgozik az USA Fejlett Védelmi Kutatási Projektek Ügynöksége – DARPA, amely az internet-protokoll születésénél is bábáskodott – támogatásával. A miniatűr akkukat a jövőben mikro- vagy nanoméretű alkatrészek vagy eszközök áramellátására használnák.

A cél: az akkumulátor termeljen ugyannyi áramot, mint a jelenleg megszokott típusok, csak méretei legyenek sokkal kisebbek. Ennek érdekében

Professzor Jane Chang kinevezett dékánhelyettes

nanoméretű drótokat vonnak be a kutatók elektrolittal (a nanométer a méter egymilliárdod része), mégpedig úgy, hogy egy-egy réteg elektrolit csak egyetlen atomnyi vastagságú.

A kutatás vezetője, Jane Chang (UCLA) szilárd elektrolitot, lítium-aluminoszilikátot (LiAlSiO4) használt a miniatűr akku legyártásához vezető első kísérletekben. A nanoméretű drótokra azért van szükség, mert viszonylag nagy a felületük a tömegükhöz képest.

A kutatás még a kísérleti szakaszban van. Noha a szuperkicsi elektródok is elkészültek, de az alkatrészeket még össze kell építeni ahhoz, hogy működőképes legyen a sószemcse méretű akkumulátor.

Elvész a lítiumion az akkuban

Az akkuk mérete mellett az is fontos szempont, hogy hány újratöltés-kisütés ciklus után merülnek le véglegesen a telepek. Ohio állam egyetemén (Ohio State University, OSU) pontosan ezt, a lítiumion-akkumulátorok élettartamát vizsgálták meg. A kísérletek első körben azt mutatták meg, hogy az akku végleges lemerülése nanoméretű elváltozások formájában kezdődik – fedezte fel az OSU autóipari foglalkozó kutatólaboratóriuma az USA kereskedelmi minisztériumának fizikai laboratóriumával, a NIST-tel együttműködésben.

Az OSU kutatói, Bharat Bhushan, Suresh Babu és Lei Raymond Cao előbb szétbontott egy már végképp lemerült akkut. Az öregedésnek leginkább kitett részeket előbb infravörös képalkotó eljárással azonosították a másfél méter hosszú, oxidálódott elektródon. A problémás felületeket ezután pásztázó elektron-, atomerő- és atomerőellenállás-mikroszkóppal vizsgálták. Az eredmény: a negatív elektród felülete nanométerekben mérve egyenetlenebbé vált.

Az akkumulátorban a lítiumionok tárolják az elektromos töltést. Amikor feltöltjük a telepet, a lítiumionok a negatív elektródához, a katódhoz, amikor pedig használjuk, akkor a pozitív elektródához, az anódhoz vándorolnak. Mint kiderült, a lehalt akkuban a lítium egy része véglegesen reakcióba lépett az anód anyagával, így nem vett többé részt a folyamatban.

A kutatók sejtése szerint a katód felületének durvábbá válása áll a jelenség mögött, ám ezt bizonyítani még nem tudják. Amennyiben az elmélet beigazolódik, a felfedezés nyomán a gyártók tartósabb, nagyobb élettartamú akkumulátorokat készíthetnek.

Forrás: ozonenetwork.hu