Dél-koreai kutatóknak sikerült megoldaniuk a szilíciummal kapcsolatos egyik legfőbb problémát, így már könnyen alkalmazható az anyag az akkumulátorokban.

Az elektromos autókra való áttérésnek még minidig az az egyik legfőbb akadálya, hogy többnyire kisebb hatótávolsággal tudnak közlekedni az autók, mint a hagyományos modellek. A dél-koreai Pohang Tudományos és Technológiai Egyetem kutatói azt állítják, egy olyan, gyorsan alkalmazható megoldást találtak ki, amellyel különösebb gyártási forradalom nélkül elérhető az 1000 km-es hatótáv.

A titok a szilíciumban rejlik – derül ki az Advanced Science című tudományos lapban közölt publikációból. Az anyagot egy ideje már az szeretnék összeházasítani a kutatók az akkumulátorokkal, azonban megvan az a bosszantó tulajdonsága, hogy töltés közben tágul. Nem is kicsit: a szilícium a töltési folyamat során háromszorosára dagadhat, ami érthető módon nem túl szerencsés egy aksiban.

Éppen ezért az anyagot csak nanorészecskék formájában használnák az akkumulátorban, ugyanakkor a nanorészecskék előállítása meglehetősen összetett folyamat, emiatt pedig költséges.

A dél-koreai kutatók ezért úgy döntöttek, nano- helyett mikroskálán mérethő részecskékkel dolgoznak. Ezeket már könnyebb előállítani, és nagy az energiasűrűsége is. Bár a tágulás itt már komolyabb probléma, a mérnökök ennek kezelésére kitaláltak egy megoldást.

Gélből készült polimerrel dolgoztak, ami a töltési folyamat során deformálódhat, ahogy a szilíciumnak elkezd nőni a mérete. Ugyanakkor ha a szilíciumrészecskéket adtak a gélhez, azt pedig elektronsugárral sugározták be, akkor az olyan kovalens kötést hozott léte a két anyag között, ami stabilabbá tette a rendszert, miközben megfogta a tágulást is.

A tesztek során az akkumulátor stabilan működött, és a lítium-ion akkumulátorokéhoz hasonló tulajdonságot mutatott, miközben az energiasűrűsége 40 százalékkal jobb volt.

A kutatók szerint a fejlesztés annyira egyszerű, hogy akár most azonnal is gyártásba lehetne küldeni.

• elektromos autó
• villanyautó
• akkumulátor