A Stanford Universityn újabb csodafegyvert találtak az energiatárolás problémájára: alumínium-alapú akkumulátort fejlesztettek

A mobil eszközök használatának alapvető kérdése, hogy olcsón lehessen sok energiát tárolni hordozható formában. Az elektromos autóktól a mobiltelefonokig minden eszköz azzal küzd, hogy drága és környezetszennyező a működésükhöz szükséges energia tárolása, ráadásul ezeknek az akkumulátoroknak a feltöltése lassú. A Stanford kutatói úgy vélik, megtalálták a megoldást: olyan alumínium-alapú akkumulátort készítettek, aminek a feltöltéséhez mindössze egy perc kell, ráadásul biztonságosabb és kevésbé környezetszennyező, mint a hagyományos lítium-ionos akkuk.

A Stanford kémiaprofesszora, Dai Hongjie által vezetett csapat olyan akkumulátort épített, melynek anódja alumínium, a katódja grafit, az elektrolit pedig egy olyan sóoldat, amely szobahőmérsékleten folyékony, és amit egy rugalmas és ellenálló tasakban tárolnak. Az alumínium-ion alkalmazása nem új ezen a területen, azonban mindeddig gondot jelentett, hogy a kutatók nem találták meg a megfelelő anyagot a katódhoz, illetve az anódhoz, így az ismételt feltöltések során már nem maradt meg a korábbi teljesítmény. Dai Hongjie elmondása szerint különféle anyagokkal próbálkoztak és véletlenül fedezték fel, hogy érdemes grafitot használni, hozzátéve, hogy különféle grafitváltozatokat próbáltak ki, és sikerült megtalálniuk a legjobb teljesítményt kínálókat.

Az eddig használt alumínium anóddal ellátott akkumulátorok mindössze száz töltési ciklust bírnak. Dai munkacsoportjának akkuja viszont eddig 7500 ciklust bírt ki úgy, hogy közben nem tapasztaltak jelentős kapacitás csökkenést. (Összehasonlításképpen: egy lítium-ionos akku mintegy 1000-1200 töltési ciklust bír ki.)

Jelentős előny továbbá, hogy az alumínium akkumulátor nem tűzveszélyes. Az elmúlt években egy sor olyan probléma volt, melyet a lítium-ionos akkuk túlmelegedése okozott. 2008-ban például az amerikai hatóságok szigorították az ilyen akkuk szállítását, mivel azok túlmelegedhetnek, és tüzet okozhatnak. (Pár éve nagy visszhangot váltott ki az egyik Boeing 787-es Dreamliner gép esete: a segédhajtómű indítására szolgáló lítium-ionos akkuk égtek ki egy leszállás után.) És ami szintén nem elhanyagolható: a gyors töltés! Míg a lítium-ion akkumulátorok teljes feltöltéséhez több órára is szükség van, az alumínium-alapúhoz mindössze egy perc kell.

Az akkuk jelenleg két volt feszültséget tudnak biztosítani, ami mintegy a fele a lítiumosénak és az energiasűrűségük is kevesebb azokénál (40W/kg a 100-260 W/kg-mal szemben). Azonban a kutatók úgy vélik, a katód anyagának módosításával mindkettő növelhető. Dai szerint a gyermekcipőben járó technológia olcsósága, gyors és nagy számú újratölthetősége, valamint veszélytelensége miatt fényes jövő előtt áll.

Forrás