Tíz perc alatt feltölthető lítiumion-akkumulátort fejlesztettek ki amerikai kutatók

Tíz perc alatt feltölthető lítiumion-akkumulátort fejlesztettek ki elektromos gépkocsik számára a Pennsylvaniai Állami Egyetem kutatói, akik a Joule című tudományos folyóiratban mutatták be fejlesztésük eredményét.

„Bemutattuk, hogy lehetséges tíz perc alatt egy elektromos gépkocsi feltöltése, amellyel 360-480 kilométer megtételére képes” – idézte az egyetem közleménye Wang Chao-Yang vegyészprofesszort, az egyetem elektromechanikai központjának igazgatóját. „Ezt 2500 töltési cikluson át fenn tudjuk tartani, ami egyenlő mintegy 800 millió kilométer megtételével” – tette hozzá.

„A gyors töltés a kulcsa annak, hogy széles körűen elterjedhessenek az elektromos gépkocsik”

– mutatott rá Wang.
A lítiumion-akkumulátor élettartama azonban gyengül, ha gyorsan töltik fel 10 Celsius-fok alatt, mert ahelyett, hogy a lítiumionok egyenletesen tapadnának a szénalapú anódhoz, a lítium tüskeszerűen lerakódik az anód felszínén. Ez a lítiumbevonat csökkenti a cella kapacitását és üzemzavart okozhat. Magasabb hőmérsékleten való töltése hatékonyabb lenne, de a magas hőmérséklet hosszú távon szintén rontja a cella kapacitását.
Wang és kutatócsoportja rájött arra, hogy nem alakulnak ki ilyen lítium tüskék, és nem csökken a cellakapacitás, ha az akkumulátort felmelegítik 60 Celsius-fokra tíz percig és majd lehűtik a környezet hőmérsékletére – olvasható az EurekAlert tudományos hírportálon.
Az akkumulátort elvileg ugyan tilos lenne 60 Celsius-fokra fűteni, mivel ez veszélyt jelent az anyagokra, drasztikusan csökkenti az akkumulátor élettartamát, de a gyors visszahűtéssel ez megelőzhető. Ezt a gépkocsikba tervezett hűtőrendszerrel érik el, de a 60 és a 23 Celsius-fok közötti nagy különbség is segíti a hűtés felgyorsítását – közölte Wang.

Idén a Svéd Tudományos Akadémia a lítiumion-akkumulátor kifejlesztéséért ítélte oda a kémia Nobel-díjat John Goodenough amerikai, Stanley Whittingham brit és Josino Akira japán tudósoknak. A könnyű, újratölthető és tartós lítiumion-akkumulátorokat napjainkban a mobiltelefonoktól a laptopokon át az elektromos autókig használják. Világszerte ezekkel működnek a hordozható elektronikai eszközök, amelyeket a kommunikációhoz, a munkához, a tanuláshoz vagy például a zenehallgatáshoz használnak. Jelentős mennyiségű nap- és szélenergiát tudnak elraktározni, lehetővé téve ezzel a fosszilis energiától mentes társadalmat.