Ötszörösére nőhet a lítium–kén akkumulátorok élettartama, miközben olcsóbbá is válnak

Az autógyártók és energiacégek egyre inkább szeretnék bevezetni a lítium–kén akkumulátorokat, hiszen több energiát, gyorsabb töltést, jobb biztonságot és alacsonyabb költséget ígérnek a lítiumion-akkumulátorokhoz képest. Egy nagy akadály azonban eddig visszatartotta a gyártókat: a Li-S cellák túl gyorsan elhasználódnak. Erre találhatott megoldást a Norvég Tudományos és Műszaki Egyetem (NTNU) csapata.

Az Interesting Engineering riportja szerint a megoldás kulcsa egy új bevonat, amelyet a HiSep-II projekt keretében fejlesztettek és szabadalmaztattak. Az alkalmazása akár ötszörösére növelheti az akkumulátor élettartamát, és valódi alternatívává teheti a könnyebb, olcsóbb akkumulátorcsomagokat az elektromos autókban.

Ehhez viszont le kell küzdeni a Li-S akkumulátorok gyors romlásának problémáját, amit az okoz, hogy a működésük közben képződő lítium-poliszulfidok anód és katód közötti mozgása gyors kapacitásvesztést idéz elő – magyarázta Önder Tekinalp, az NTNU posztdoktori kutatója. A tudós csapata a katódok és elektrolitok helyett a szeparátornál kereste a hibát. Arra jutottak, hogy a szeparátor falára felhordott HiSep-II bevonat okos szűrőt hoz létre, amivel blokkolja a káros vegyületeket, miközben szabadon átengedi a lítiumionokat.

Az NTNU laboratóriumi eredményei kimutatták, hogy a HiSep-II-vel ellátott Li-S cellák ciklusszáma 200-ról 1000-re nőhet, vagyis a bevonat akár ötször hosszabb akkumulátor-élettartamot eredményez, de nem ez az egyetlen előnye. Egy tipikus, 800 voltos EV-akkumulátorcsomag tömege több mint 200 kilogrammal csökkenhet, így hatékonyabb, nagyobb hatótávval rendelkező elektromos autók készülhetnek.

A fő összetevő, a kén ráadásul bőségesen elérhető és olcsó, szóval a költségek is jelentősen csökkennek.

Az NTNU szabadalmaztatta a bevonatot, és egy ideje már azon dolgozik, hogy piacra dobja. Erre a kutatócsoport szerint minden esély megvan, hiszen a megoldás széles körű felhasználási lehetőségeket ígér, az elektromos autóktól a zöldenergia-tárolásig, de vonzó és költséghatékony alternatíva lehet a repüléstechnológiában, drónok gyártásánál és tengeri szállításban, tehát minden olyan területen is, ahol a hosszú élettartam és a stabilitás kulcsfontosságú tényező.

A bevonat környezetbarát, és úgy tervezték, hogy alkalmas legyen ipari méretű gyártásra. A működőképességét ugyanakkor még külső szereplőknek is tesztelniük kell, hogy hosszútávon igazolják a jobb teljesítményt, az iparnak pedig be kell bizonyítania, hogy biztonságosan és nyereségesen lehet nagy mennyiségben előállítani.

Gábor János, NEW technology