Egy egyszerű és olcsó módszert dolgoztak ki a Fudan Egyetem kutatói, amely ha beválik, jelentősen csökkenhet az akkumulátorhulladék.
A lítium-ion akkumulátorok napjainkban szinte minden elektronikai eszközben ott vannak, jellemzően ezek találhatók meg az okostelefonokban is. Azt pedig valószínűleg mindenki tapasztalta már, hogy az idő előrehaladtával ezek a telepek egyre kevesebbet bírnak egy töltéssel, míg végül – nagyjából 80 százalékos kapacitásnál – csereéretté válnak.
A kínai Fudan Egyetem kutatói most kifejlesztettek egy új módszert, mellyel 1500-ról akár 12 000 töltési ciklusra is növelhető a lítium-ion akkumulátorok élettartama. A kutatók között vegyészek, molekuláris mérnökök, anyagtudósok is voltak, eredményeiket pedig a Nature tudományos folyóiratban publikálták.
Mint az Interesting Engineering kifejti: a hagyományos lítium-ion telepek négy fő komponensből állnak. Ezek az anód, a katód, egy szeparátor, valamint a lítium-ionokkal töltött elektrolitok. Normál működés közben a lítium-ionok az anód és a katód között vándorolnak, így adják át az energiát.
Igen ám, de idővel egyes lítium-ionok lerakódásokat hagynak maguk után, amit a tudósok csak „halott lítiumnak” neveznek. Ez a lerakódás csökkenti a lítium-ionok koncentrációját az elektrolitban, melynek eredményeképp csökken a telep töltésmegtartó képessége. Ekkor ér el a telep az – újkorához képest – 80 százalékos kapacitást, tehát gyakorlatilag használhatatlan lesz.
A kínai tudósok azonban rájöttek, hogy ennek a degradációnak a lefolyása olyan, mint egy betegségé: egy kulcsfontosságú rész elromlik, de a rendszer többi eleme továbbra is működőképes marad. Így hát a hibás rész azonosítása és kezelése is megoldható, és ki is dolgoztak egy olyan módszert, mellyel a már elfáradt telepek működése helyreállítható – ehhez ki is fejlesztettek olyan speciális anyagokat, melyek helyreállítják a lítium-ionokat, meghosszabbítva a telepek élettartamát.
Egy ehhez szükséges, úgynevezett hordozómolekula kifejlesztése azonban komoly kihívás volt a kutatók szerint. Ezt kell az elhasználódott telepbe juttatni, és számos kritériumnak kell megfelelnie. Például annak, hogy fel tudjon oldódni az elektrolitban, a telep működésének megzavarása nélkül – de a többi akkumulátor-alkotóelemmel is kompatibilisnek kell lennie.
Végül, a mesterséges intelligenciát is bevonva megtalálták a megfelelő molekulát – LiSO₂CF₃ –, ami amellett, hogy remekül alkalmazható erre a feladatra, még olcsó is. Ezt csak be kell fecskendezni oda, ahol a telep aktív lítium-ionjai vannak; ezzel kis mennyiségű gázt szabadít fel, és kész is, már lehet is újratölteni az akkumulátort.
A tesztek alapján az előrelépés jelentős, 1500-ról 12 000-re nőhet a telepek átlagos töltésszáma, ami lényegesen kevesebb elhasználódott, hulladékakkumulátort eredményezhet a jövőben.
Hogy a gyakorlatban mikor tűnhet fel a megoldás a kereskedelmi forgalomba kerülő akkumulátorokban, az egyelőre nem ismert.
Ha máskor is tudni szeretne hasonló dolgokról, lájkolja a HVG Tech rovatának tudományos felfedezésekről is hírt adó Facebook-oldalát.
A munkaerőpiac komolyabb megrázkódtatás nélkül nem képes nélkülözni több százezer munkavállalót, a költségvetést pedig százmilliárd forintokkal terhelné, ha a férfiak is nyugdíjba mehetnének korhatár előtt, 40 év jogviszonnyal, ahogy azt Magyar Péter tervezi. Ma is sok nő és férfi dolgozik nyugdíj mellett, 65 éves kora fölött, jóval többen, mint 2010-ben.
A panel egy zebrára esett. Sérülés nem történt.
