Új alapokra helyezik a szilárdtest-akkumulátort: gyorsabb töltés, hatékonyabb tárolás

Amerikai kutatóknak sikerült leírni egy olyan jelenséget, amely segíthet hatékonyabb szilárdtest-akkumulátorok tervezésében. A Texasi Egyetem tudósai azután jelentették be az eredményt, hogy felfedezték: két szilárd elektrolit, a lítium-cirkónium-klorid és a lítium-ittrium-klorid keveréke egy úgynevezett „tértöltő határfelületi réteg” kialakulását okozza, amivel könnyebbé válik az ionok mozgása az anyagok között.

„A határfelületen egyedi iontranszport-csatornák alakultak ki. Ez a hatás fokozta az ionok mozgását, túlszárnyalva azt, amit bármelyik anyag képes lett volna önmagában produkálni” – állítja az egyetem közleményében Dr. Laisuo Su, az anyagtudományi és mérnöki tanszék adjunktusa.

A Su és társai által írt tanulmány szerint a két különböző szilárd elektrolit fizikai kapcsolatának hatására kialakuló határrétegen az eltérő kémiai potenciál miatt ionok halmozódnak fel, ezáltal a réteg olyan útvonalakat hoz létre, amelyek elősegítik az ionok áthaladását a két anyag között.

A legtöbb jelenleg használt lítiumion-akkumulátor folyékony elektrolitot tartalmaz, ami gyúlékony, és ez biztonsági kockázatot rejt. Su szerint viszont a szilárdtest-akkumulátorok kétszer annyi energiát is képesek lehetnek előállítani és tárolni, mint a folyékony elektrolitos változatok, emellett nem gyúlékonyak, így biztonságosabbak is.

A kutatócsoport a jövőben azt vizsgálja, hogyan befolyásolja a határfelület összetétele és szerkezete az ionvezetést.

A kutatás az ún. BEACONS (nagyjából: „Akkumulátorok és energia a kereskedelmi hasznosítás és a nemzetbiztonság előmozdításáért”) program része, amelyet az amerikai honvédelmi minisztérium 30 millió dollárral támogat. A projekt célja új akkumulátortechnológiák és gyártási eljárások kifejlesztése, kritikus nyersanyagok hazai hozzáférhetőségének javítása, valamint szakemberek magas színvonalú képzése.

Gábor János, NEW technology