Ausztrál és kínai kutatók azt ígérik, hogy hamarosan kereskedelmi forgalomban is elérhető lesz az akkumulátor, ami forradalmi technológiájának köszönhetően sokkal biztonságosabb és hatékonyabb lesz, mint az eddig használt akkumulátorok, mindezt a környezetre káros összetevők nélkül – számolt be a hírről az Interesting Engineering.
A Journal of American Chemistry című folyóiratban mutatták be a dél-ausztráliai Flinders Egyetem és a kínai Zhejiang Sci-Tech Egyetem kutatói által közösen kifejlesztett új akkumulátortípust, melynek különlegessége, hogy egyedülálló módon vízalapú elektrolitokat használ.
Az akkumulátor 800 cikluson keresztül stabil 1,25 V kimeneti feszültséget és 110 mAh g-1 kapacitást képes biztosítani minimális degradáció (0,028% veszteség ciklusonként) mellett.
A kutatásban részt vevő egyik tudós, Zhongfan Jia docens a Flinders Egyetemen vezeti laboratóriumát. Jia professzor kihangsúlyozta, hogy a legtöbb akkumulátor veszélyes anyagokat tartalmaz, és a hulladéklerakókban vagy máshol eldobva szennyezhetik a környezetet. Az ólom, a kadmium és a higany egyaránt veszélyesek az emberekre és az állatokra, valamint szennyezhetik a talajt és a vizet, továbbá hosszú időn át a környezetben maradnak.
Az új technológia kapcsán elmondta, hogy az akkumulátoruk vízalapú elektrolitokat használ, amelyek tűzállóak és a levegőben stabilak, így biztonságosak és fenntarthatóak. Azt is elmondta, hogy a környezetre gyakorolt hatás csökkentése érdekében biológiailag lebomló anyagokat használtak a puha csomagolású akkumulátorokhoz.
Ha ez valóban igaz, az alumínium-ion akkumulátorok környezetbarát alternatívát jelenthetnek a sokat vitatott lítium-ion akkumulátorokkal szemben, amiket jelenleg a szórakoztató elektronikában, az elektromos járművekben és a megújuló energiatároló rendszerekben használnak.
Elmondta, hogy az alumínium-ion akkumulátorok a Földben bőségesen rendelkezésre álló anyagokból készülnek, emellett sokkal nagyobb energiasűrűséget biztosítanak, mint a lítium-ion akkumulátorok, ezáltal ezeknek a két legnagyobb hátrányát is kiküszöbölik. Érdekesség, hogy jelenleg is vannak AIB-ek (aluminium-ion battery), ezeknek azonban volt egy nagy problémája: az Al3+ ionkomplexek lassú mozgása volt, ami alacsony katódhatásfokú AIB-ekhez vezetett. Bár kísérleteztek megoldásokkal, de nem tudták növelni ezek teljesítményét.
A kutatócsoport által kifejlesztett újszerű kialakítás viszont megoldotta ezt a problémát azzal, hogy stabil gyököket használtak katódként, amelyekkel nagy kimeneti feszültséget és nagy kapacitást lehet elérni kiváló ciklikus stabilitás mellett. A jövőbeni célja a kutatóknak, hogy tovább optimizálják az akkumulátor teljesítményét, és a kereskedelmi forgalomba hozatal érdekében skálázzák a gyártást.
