Az eddiginél sokkal biztonságosabb és strapabíróbb lítium ionos akkumulátorokat fejlesztettek ki

A lítium ion alapú akkumulátorok a felhasználói, katonai és űrben használt berendezések energiahordozói, viszont a szerves elektródáik miatt  biztonsági kockázatot hordoz a használatuk.

Emlékszünk a felrobbanó akkumulátorok ügyére? A bűnösök az alacsony minőségű lítium ion akkumulátorok voltak, amikben rendkívül gyúlékony, mérgező és páratartalomra érzékeny elektródok vannak.

Azonban a Johns Hopkins Alkalmazott Fizika Labor (APL) kutatói a Maryland Egyetem és a Katonai Kutató Laboratórium tudósaival karöltve egy új rugalmas lítium ionos akkumulátort fejlesztettek ki, ami nem veszélyes és szélsőséges körülmények között is képes üzemelni – mint például az akku elvágása, folyadékban való elmerülése vagy éppen ballisztikus hatások.

A  kutatók tanulmányukban leírják, hogy hogyan készítették el ezt az újszerű nagy koncentrációjú víz alapú elektrolitot, amit “víz-a-sóban” néven emlegettek, és ezzel hogyan oldották meg a hagyományos lítium ionos akkumulátorok problémáit.

A csapat képes volt szabad ég alatt minimális csomagolással, szigeteléssel üzemeltetni az új akkumulátort. A bemutatójukban az akkumulátor képes volt egy nagy teljesítményű motort ellátni anélkül, hogy bármi jelét mutatta volna a korábbi akkumulátorok problémáinak. Ahhoz, hogy ténylegesen bemutassák a technológia biztonságosságát a csapat egy sornyi tesztnek vetette alá az akkumulátort működése közben, mint vágások, sós vízbe való merítés stb. Ezeknek a teszteknek az egyikének sem feleltek volna meg a korábbi hagyományos lítium ionos akkumulátorok.

Lenyűgöző módon az akkumulátorok nemcsak elkerülték a katasztrofális hibákat a tesztek alatt, hanem képesek voltak megőrizni a teljesítményüket és sikerült ellátniuk a hozzájuk kapcsolt eszközt még úgy is, hogy megsérültek és víz vagy levegő hatásának voltak kitéve.

Ez a meglepő biztonságosságot az akkumulátorok a víz-a-sóban elektrolitjuknak köszönhetik és annak, hogy a nagy koncentrációjú só megköti a vizet, amíg a elektrolit mag enyhén víztaszító.

A csapat most azon dolgozik, hogy megoldják a technológia bevezetését a hadiparban.

“Meg akarjuk mutatni a technológia valódi hatásainak gyakorlati felhasználását,” mondta Kostas Gerasopoulos, az APL rangidős kutatója. “Kiemelten a katonaság részére, ahol a katonáink szélsőséges körülményeknek és környezetnek vannak kitéve a küldetésik alatt és a biztonság és teljesítmény megőrzése így példátlan szintre emelhető,”

Az új technológiával készült akkumulátorokban hatalmas lehetőség van, viszont ezen a ponton még csak a prototípus fázisnál tart a fejlesztésük.

“Szeretnénk tovább emelni az akkumulátor elektrolitjának robusztusságát és energia sűrűségét,” mondta Gerasopoulos. “Ez a munka bizonyítja a koncepciót, hogy biztonságos lítium ionos akkumulátorokat hozhatunk létre, amik képesek túlélni a mechanikus hatásokat.”

Forrás: onlinelibrary.wiley.com

Szerkesztő: arsratio

Oszd meg

Hozzászólás