Új vízalapú akkumulátorrendszer 120 000 töltési ciklust bír ki, 300 év elméleti élettartammal. Környezetbarát, semleges elektrolittal, biztonságos energiaforrás.
© A. Krivonosov
A Hongkongi Városi Egyetem és a Dél-Kínai Tudományos és Technológiai Egyetem kutatói bemutattak egy prototípus környezetbarát akkumulátorrendszert, amely vízalapú. A hagyományos elemektől eltérően, amelyek agresszív savakat és lúgokat használnak, ez az új konstrukció semleges elektrolittal működik, pH-értéke 7. Ez gyakorlatilag kiküszöböli a belső korróziót és csökkenti a környezeti kockázatokat az elhelyezés során.
Az elektrolit magnézium- és kalciumsók alkotják – olyan ásványi anyagok, amelyeket gyakran használnak az élelmiszeriparban. A negatív elektród egy szintetikus szerves polimerből készül, amely magas vezetőképességgel rendelkezik és hatékonyan képes tárolni kétértékű ionokat. A pozitív elektród a berlini kék egy analógján alapul. Ez a kombináció lehetővé teszi a stabil működést mérgező összetevők nélkül.
A tesztelés során az akkumulátor 2,2 voltos feszültséget és 48,3 Wh/kg fajlagos energiakapacitást mutatott, figyelembe véve az elektródok és az elektrolit tömegét. A leglenyűgözőbb adat azonban a tartósság volt: a készülék 120 000 töltési ciklust bírt ki 20 A/g áramerősség mellett jelentős teljesítménycsökkenés nélkül. Napi töltéssel számolva az elméleti élettartam meghaladhatja a 300 évet – jóval hosszabb, mint a modern akkumulátoroké, amelyek általában néhány ezer ciklusra vannak méretezve.
A fejlesztők hangsúlyozzák, hogy a felhasznált anyagok nem jelentős környezeti veszélyt jelentenek és megfelelnek a nemzetközi hulladékkezelési előírásoknak. A piacra kerülés azonban további kihívások megoldását igényli, mint például a szerves polimer termelésének felskálázása és az energiakapacitás növelése kompakt méretekben. Ha ezeket az akadályokat sikerül leküzdeni, a technológia alapjául szolgálhat egy új, biztonságos és rendkívül hosszú élettartamú energiaforrás-generációnak.