A teljesen szilárdtest-akkumulátorok jelenthetik a kulcsot a hosszabb hatótáv, a gyorsabb töltés és az összességében hatékonyabb elektromos járművek felé. Most kínai tudósok sorozatos áttöréseket értek el, amelyek révén sikerült leküzdeniük több, eddig megoldatlan akadályt, és ezzel megnyithatják az utat a technológia piaci bevezetése előtt.
Az autógyártók, startupok és akkumulátorgyártók világszerte versenyt futnak, hogy elsőként dobják piacra a következő generációs energiatárolókat. Bár a laboratóriumi tesztek már ígéretesek, a tömeggyártás eddig komoly kihívásokba ütközött.
A szilárdtest-akkumulátorok a hagyományos lítiumionos akkuk folyékony elektrolitját szilárd anyaggal helyettesítik. Több gyártó dolgozik hibridmegoldásokon, de a teljesen szilárd rendszerek fejlesztése sokkal bonyolultabb. A legnagyobb nehézség a megfelelő elektrolitanyag megtalálása, amely jó vezetőképességet biztosít, mégsem törékeny. Az eddig alkalmazott kénalapú elektrolitok ridegek, gyenge az ionvezetésük és költséges az előállításuk.
Három áttörés a kínai kutatók részéről
A Kínai Központi Televízió (CCTV) október 16-i beszámolója szerint a kínai tudósok, egyetemek és kutatóintézetek három kulcsfontosságú áttörést értek el, amelyek megalapozhatják a szilárdtest-akkumulátorok tömeggyártását.
1. Jódionos „ragasztó” – erősebb kötés és nagyobb stabilitás
A Kínai Tudományos Akadémia Fizikai Intézete egy új típusú jódionos kötőanyagot fejlesztett ki, amely az elektróda és elektrolit határfelületén mozogva kitölti a mikroszkopikus hézagokat, így erősebb kötést és jobb energiahordozást biztosít. Ez nemcsak növeli a hatékonyságot, hanem javítja a cellák szerkezeti integritását is.
2. Rugalmas átalakulás – hajlítható és tartós elektrolit
A második áttörés a „rugalmas átalakulás” technológia, amelyet a Kínai Tudományos Akadémia Fémkutató Intézete fejlesztett ki. Polimer anyagok segítségével olyan vázszerkezetet hoztak létre, amely akár 20 000 hajlítást is kibír törés nélkül, és még csavarható is. Az anyag egyes komponensei gyorsítják a lítiumionok mozgását, mások pedig „megfogják” azokat, így a kutatók szerint akár 86%-kal nőhet az energiatároló kapacitás.
3. Fluor-erősítés – hőálló és biztonságos akkumulátor
A harmadik áttörést a Tsinghua Egyetem érte el a „fluor-erősítés” (Fluoro Reinforcement) technológiával. A fluorozott poliéter anyagok védőréteget képeznek az elektrolit felszínén, megelőzve annak károsodását, és javítva a hőállóságot. A rendszer 120 °C felett is működőképes, és sikeresen teljesítette a tűszúrásos biztonsági teszteket – ami jelentős előrelépés a biztonságos elektromos járművek felé.
Az 1000 kilométeres hatótáv már nem álom
A CCTV szerint az új fejlesztések együttesen lehetővé teszik, hogy egy mindössze 100 kilogrammos akkumulátorcsomag több mint 1000 kilométeres hatótávot biztosítson. Ez azt jelenti, hogy a jövő szilárdtest-akkumulátorai könnyebbek, biztonságosabbak és tartósabbak lehetnek a jelenlegi lítiumionos rendszereknél.
A kínai kutatások ezzel új szintre emelik az elektromobilitást. Ha a laboratóriumi eredmények ipari méretekben is megvalósíthatók, Kína a világ élére kerülhet a szilárdtest-technológia fejlesztésében – forradalmasítva az elektromos autóipart és előkészítve a fenntartható közlekedés következő korszakát.
Értesülj időben a legfontosabb elektromos autós hírekről! Kövess minket Facebookon, X-en, Instagramon, vagy iratkozz fel Google News és YouTube-csatornánkra!
