850 ciklus után is 99,95% kapacitást tud az új akkumulátor

A kínai Dalian Kémiai Fizikai Intézet (DICP) kutatói jelentős előrelépést értek el az organikus áramlásos akkumulátor (OAAB) fejlesztésében: az új eszköz 850 töltési ciklus után is megőrizte kapacitása 99,95 százalékát. A csodaszámba menő eredményt naftalinalapú, szerves redox-aktív molekulákkal (ORAM-okkal) érték el.

Az áramlásos akkumulátorok, mint elektrokémiai cellák, folyadékokban oldott komponensek segítségével állítanak elő elektromos áramot, amit egy membrán két oldalán tárolnak el. Az ilyen típusú akkumulátorok előnyei közé tartozik a skálázhatóság és a viszonylag alacsony költség. Hátulütőjük ugyanakkor az, hogy gyakran ritka fémeket, például vanádiumot tartalmaznak, ráadásul korlátozott élettartammal rendelkeznek. Éppen ezért kerültek a vonatkozó kutatás fókuszába a szerves anyagok, amelyek széles körben elérhetőek és könnyebben előállíthatók.

Az OAAB-ok az elektrolit oldószer alapján két fő kategóriába sorolhatók: vizes (VOAAB) és nem vizes (NVOAAB) szerves áramlásos akkumulátorok. A VOAAB-ok költség- és skálázhatósági előnyöket kínálnak, de az ORAM-ok hajlamosak deaktiválódni oldalsó reakciók miatt. Ez megnöveli az akkumulátor karbantartási költségeit, mivel a kapacitásvesztés visszafordíthatatlan, így jelentősen csökken az akkumulátor élettartama.

A Zhang Changkun és Li Xianfeng professzorok által vezetett kutatócsoport naftalinalapú származékokat fejlesztett, hogy nagyobb légköri stabilitást biztosítson. A DICP tudósai kémiai és helyszíni elektrokémiai módszereket kombináltak az aktív naftalinszármazékok szintéziséhez, ami könnyebbé tette az ORAM-ok tisztítását, egyben skálázható és költséghatékony megoldást jelent. Az elektrokémiai lépés további előnyt biztosított, hiszen lehetővé tette a hidrofób alkilamin csoportok bevezetését a naftalinszármazékokba.

A tesztek során a kutatók megállapították, hogy a naftalin áramlásos akkumulátor – 1,5 mol/L koncentrációjú elektrolittal – stabil teljesítményt mutat, akár 850 cikluson át. Li professzor szerint „ez a tanulmány új lehetőségeket nyithat a légköri stabil molekulák tervezésében, amelyek fenntartható és stabil elektrokémiai energiatárolást biztosíthatnak”.

Gábor János, NEW technology