Az amerikai Harvard Egyetem John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences kutatói olyan szilárdtest-akkumulátort fejlesztettek, ami 10 perc alatt feltölthető, miközben több mint 6000-szer tölthető. A tudósok lítium-fém anódot használtak, amelyek állítólag tízszer nagyobb kapacitással rendelkeznek, mint a kereskedelmi forgalomban kapható grafitanódok. Előnyük, hogy mikroméretű szilíciumrészecskék segítségével megakadályozzák az anód felületén kialakuló apró fémnyúlványok képződését, amelyek egyenetlen felületet hozhatnak létre és csökkentik a teljesítményt. A Harvard Technológiafejlesztési Hivatala licencbe adta technológiáját a vezető kutató Xin Li és három másik harvardi öregdiák által közösen alapított Adden Energynek.

A szilárdtest-akkumulátor működési elve ugyanaz, mint a hagyományosnak, ugyanúgy van benne anód és katód, és lítium ionok vándorolnak a kettő között. A különbség az, hogy az elektrolit nem folyékony, hanem szilárd. Vagyis a folyékony elektrolitot egy szilárd halmazállapotú anyagra cserélik, ami egyszerre tölti be a szigetelő és az elektrolit szerepét is: elválasztja, szigeteli egymástól az anódot és a katódot, de a lítium ionokat átengedi.

A szilárdtest-akkumulátorok elméletileg sokkal könnyebbek, biztonságosabbak, és gyorsabb töltést ígérnek, mint a litiumionos társaik. Egy egységnyi súlyú akkumulátor több áramot tud tárolni, nem kell hűteni, és nem fenyeget a veszélye, hogy kigyulladnak. Az optimista becslések szerint akár 5-10 perc alatt fel lehet majd őket tölteni. 

A harvardi kutatók már kifejlesztették a bélyeg méretű akkumulátorok prototípusát. Azt állítják, hogy az akkumulátor 6000 ciklus után is képes volt megtartani kapacitásának 80 százalékát, ami messze felülmúlja a hagyományos li-ion akkumulátorok teljesítményét. 

A szilárdtest-akkumulátorok gyártástechnológiája jelenleg több nehézségbe ütközik. Például papírlapnál tízszer vékonyabb kerámiaréteget kellene előállítani a megfelelő teljesítményhez, ami nem megoldott. A Toyota például korábban bejelentette, hogy „néhány éven belül” szilárdtest-akkumulátorral feszerelt elektromos járműveket fog értékesíteni. Ezek az akkumulátorok körülbelül 10 perces feltöltési időt és akár 1200 kilométeres hatótávolságot kínálnak majd.

Forrás: Carscoops.com

A borítókép illusztráció, forrás: Adobe Stock