Számos eszközünk energiaellátásáról gondoskodnak lítium-ion akkumulátorok, amelyeknek az élettartama azonban véges. Amerikai kutatók egy ügyes, olcsó megoldást találtak az „élethosszabbításra”, ráadásul ehhez nem volt szükség az akkuk újratervezésére vagy a gyártási folyamatok megváltoztatására.
Nincs szükség újabb anyagok vagy gyártási módszerek keresésére, netán a cellaszerkezet megváltoztatására ahhoz, hogy kevésbé öregedjenek, és így tovább dolgozhassanak az elterjedt lítium-ion akkumulátorok. A Marylandi Egyetem kutatói ugyanis egy olcsó és egyszerű módszert találtak az akkuk tartósabbá tételére. Az ötletet a szerves kémia ihlette.Minden lítium-ion akkumulátor két elektródából áll: egy negatív anódból és egy pozitív katódból. Közöttük egy folyékony elektrolit található, ezen keresztül vándorolnak a lítiumionok töltés és kisütés közben. Idővel ez az elektrolit elhasználódik, és a melléktermékek rendkívül vékony, nanométeres rétegként rakódnak le az elektródákon.Ez egyáltalán nem probléma az anódon, ahol így stabil védőréteg alakul ki, viszont a katód környezete sokkal oxidatívabb, itt a hagyományos elektrolitok túl gyorsan lebomlanak, ami megnehezíti egy hasonló védőréteg kialakulását.A kutatók ezért nem az elektródákkal, hanem az elektrolittal, konkrétabban annak a lebomlásával kezdtek foglalkozni. A szerves kémiában általánosan alkalmazott reakció segítségével fogékonyabbá tették az elektrolitot az elektronátvitelre, egyúttal jobban tudták szabályozni az ionátvitelt és a lebomlást. Ezeknek köszönhetően egyenletes, stabil védőbevonat alakult ki a katód felületén is. https://hvg.hu/tudomany/20260109_kinai-urallomas-litium-ion-akkumulator-fejlesztes-kiserletÉs ez csak a kezdet volt. A szakemberek arra is rájöttek, hogy a katódréteg összetételének változtatásával szabályozhatják az elektróda védelmét. Egy vastagabb, védőbb réteg javítja a stabilitást és az élettartamot, míg egy vékonyabb réteg gyorsabb ionmozgást tesz lehetővé, nagyobb teljesítményre és energiasűrűségre cserélve a hosszabb élettartamot. Ez pedig lehetővé teszi az akkumulátorok optimalizálását a különböző alkalmazásokhoz, attól függően, hogy inkább a teljesítmény vagy az élettartam a fontosabb.Mivel ez a módszer bevett kémiai eljárásokon alapul, így kompatibilis a meglévő akkumulátorgyártási folyamatokkal, és megfelel a biztonsági előírásoknak is. Az eljárást még csak most tesztelik, így egyelőre nincsenek pontos adatok arról, hogy mennyivel képes meghosszabbítani egy akkumulátor élettartamát, viszont épp az egyszerűsége miatt tűnik igen ígéretesnek.Ha máskor is tudni szeretne hasonló dolgokról, lájkolja a HVG Tech rovatának Facebook-oldalát.
