A szupetartós tengervizes akkumulátor
A szupertartós tengervizes akkumulátor kulcsa az anód.
Az elektromos járművekben és elektronikai eszközökben használt akkumulátorok elérik a teljesítőképességük határát. Itt az alternatíva, ami sokkal-sokkal tovább bírja.
Ahogy nő a megújuló energia iránti igény, egyre fontosabbá válik a hatékony energiatárolás megoldása. Xiaolei Wang, a kanadai Albertai Egyetem vegyészmérnök professzora szerint a lítium-ion akkumulátorok nem alkalmasak a villamosenergia-hálózat nagy léptékű energiatárolási követelményeinek teljesítésére, ezért a csapatával új megoldás után nézett.
A tudósok hálózati szintű vizes akkumulátorokat fejlesztenek, amelyek tengervizet használnak elektrolitként. Az Albertai Egyetem csapata a Saskatchewani Egyetemen működő Canadian Light Source (CLS) közreműködésével dolgozta ki a módszert. Utóbbi vállalat közleménye azt állítja, hogy a technológia biztonságosabb és olcsóbb, mint a ma alkalmazott, lítium-ion alapú megoldás, ráadásul környezetbarát alternatívát jelenthet a hagyományos akkumulátorokkal szemben.
A szupertartós tengervizes akkumulátor kulcsa az anód
A kutatásról írt tanulmány szerint a vizes akkumulátorok fejlesztésének egyik legnagyobb akadályát eddig a megfelelő anódanyag hiánya jelentette. Wang csapata ezt az akadályt egy új anódtípus létrehozásával küzdötte le. Az anyag polimer nanorétegeket és szén nanocsöveket kombinál, lehetővé téve különböző ionok, köztük a tengervízben található ionok tárolását.
Az új anód vastagsága jelentősen növeli az energiatárolási kapacitást, ugyanis rendkívül tartós: akár 380 ezer töltési ciklust is kibír, miközben az akkumulátor gyors töltés és kisütés közben, valamint alacsony hőmérsékleten is hatékonyan működik.
A Canadian Light Source szinkrotron létesítménye fontos szerepet játszott az anód anyagának mikrostruktúra-elemzésében és elektrokémiai tulajdonságainak feltárásában. A kutatást vezető professzor hangsúlyozta: „a siker nagyrészt a CLS által biztosított erőforrásoknak köszönhető”.
Hozzátette: az új anóddal készült vizes akkumulátorok szélesebb körű energiatárolási megoldásokat kínálhatnak, és növelhetik a megújuló energia hasznosításának lehetőségeit. Mivel Kanada bővelkedik megújuló energiaforrásokban az energia hatékonyabb tárolásával, megbízhatóbb, biztonságosabb és hozzáférhetőbb megoldás jöhet létre, ami mindenki számára elérhető.
Kocsikban és okoseszközökben marad a lítium-ion akkumulátor
Bár az új technológia kidolgozása lehetőséget ad arra, hogy a világ fenntarthatóbb energiaforrásokra álljon át, a tengervizes akkumulátort nem használati tárgyakba szánják. Wang professzor kifejtette: nem vitás, hogy a lítium-ion technológia jó megoldás elektromos járművekhez és hordozható elektronikához, ugyanakkor nem alkalmas hálózati szintű energiamennyiség eltárolására. Az új technológia lényege a megújulókból származó energia biztonságos és hatékony tárolása lenne, azokra az időszakokra, amikor nem süt a nap vagy nem fúj a szél.
A nap- és szélenergia által termelt áram megbízható tárolása biztosítja a stabil energiaellátást akkor is, amikor ezek a források éppen nem termelnek - közölte Wang, akinek a kutatása új irányt mutat az akkumulátor-fejlesztésben. Az új vizes akkumulátorok olyan anyagokat használnak, amelyek képesek együttműködni a tengervízzel, és így jobban megfelelhetnek a jövő energiatárolási igényeinek. Éppen ezért a kutatócsapat folyamatosan dolgozik a technológia továbbfejlesztésén és felskálázásán.
