Az amerikai Energia minisztérium kutatói felfedezték az állításuk szerint eddigi leggyorsabb magnézium-ion szilárd vezető anyagot, ami alaposan felforgathatja a jövőben az akkumulátorpiacot, és működő alternatívát jelenthet a lítium-ion akkukkal szemben.
Az ehhez hasonló bejelentések általában alig mozgatják meg a közvélemény fantáziáját, márcsak azért sem, mert sok időnek kell eltelnie ahhoz, mire ezek a felfedezések megjelennek a kereskedelmi használatban is. Ráadásul a lítium-ionos akkumulátorok területén is folyamatosan zajlanak a kutatások és fejlesztések, hogy minél hatékonyabb, minél gazdaságosabb és nem utolsó sorban minél biztonságosabb eszközök szülessenek.
A legújabb felfedezés ugyanakkor akár áttörés is lehet az iparágban.
Ennek legfontosabb eleme, hogy a kutatók egy újfajta szilárdtest vezetőt hoztak létre, amelyet elektrolitként lehet használni az akkumulátorokban. Az elektrolitok alapvetően olvadt fém állapotban, vagy oldat formájában léteznek, ezeken keresztül haladnak az ionok. A vezetők szilárd állapotú fémek, amelyek az elektronokat szállítják. További fontos különbség, hogy a vezetőkön keresztülhaladó elektromos áram állandó, ezzel szemben az elektrolitok esetében ennek erőssége az elektrolitok változásával különböző lehet.
A kutatócsoport arra tett kísérletet, hogy találjon egy vezetőt, ami kevésbé gyúlékony az elektrolitos lítium-ion akkumulátorokhoz képest. Meg is találták a megfelelőnek tűnő, meglehetősen bonyolult nevű anyagot, a magnézium szkandiun szelenid spinellt. Az anyagban a legfontosabb elem a magnézium ami a lítium ionokhoz hasonló vezetőképességgel rendelkezik. Pieremanuele Canepa, a tanulmányt szerző kutatók egyike azt mondta, hogy az így elért áramlási sebesség minden korábbi várakozást fölülmúlt.
Természetesen még hosszú időnek kell eltelnie ahhoz, mire a felfedezésből kereskedelmi termék lesz és azt is korai lenne kijelenteni, hogy a felfedezés egy újabb szög lenne-e a lítium-ion akkumulátorok koporsójában.
Ráadásul más kutatók egyéb szilárd anyagokkal is kísérleteznek, például az üveggel. A portói egyetem kutatói – kiegészülve az első lítium-ionos akkumulátor feltalálójával, John Goodenough-val – az üveget használják elektrolitként kísérleteikben. Idén áprilisban azzal került az újságok címlapjára az üveg akkumulátor projekt, hogy ezzel a megoldással a lítium-ionos akkumulátorokhoz képest jóval nagyobb energiasűrűséget, hosszabb életciklust, alacsonyabb költségeket, gyorsabb töltési időt lehet elérni, ráadásul kevésbé gyúlékony, mint ismertebb társa. Ez szépen hangzik ugyan, de még a kutatást végző tudósok szerint is várni kell arra, hogy a prototípus cellát egy valódi akkumulátorban is kipróbálják. Goodenough nemrégiben a Bloomberg hírügynökségnek azt mondta, hogy iparági befektetőkre lenne szükségük ahhoz, hogy a laboratóriumi tesztekről áttérhessenek a gyártásra. Goodenough szerint, ha minden jól megy, ez 3-5 évet vehet igénybe –írta az nrgreport.com.
Az ár behúzza a kéziféket.
Az akkumulátorok problémája a legfontosabb akadálya az elektromos autók elterjedésének. Jelenleg ugyanis túlságosan drágák ezek az akkumulátorok, ami azt eredményezi, hogy a végtermék, az autó maga is drága egyelőre, ez pedig akadályozza, hogy tömegek vásárolják meg a kocsikat. A Bloomberg New Energy Intelligence szerint a jelenlegi akkumulátoráraknak 50 százalékkal kellene csökkeniük ahhoz, hogy versenyképes alternatívát jelentsenek az elektromos autók a belső égésű motorokkal szerelt kocsikkal szemben. A Bloomberg szerint ez legkorábban 2026-ban következhet be. A szilárd vezetőkből álló akkumulátorok fejlesztése akár le is rövidítheti ezt az időt.
Az akkumulátor piacot feje tetejére állítja az elektromos autózás
Az előrejelzések szerint 2025-re az autógyártás szűk keresztmetszete az akkumulátorok hiánya lehet. A 2030-as évekre pedig 40-60 olyan gyárra lenne szükség, mint amit a Tesla épít. A Tesla a jelenlegi gyártókapacitásával körülbelül 100 ezer autót ad el egy évben, és ehhez összesen 10 gigawattóra (gwh) energiát tárolni képes akkumulátor mennyiség kell. A nevadai sivatagba telepített akkumulátorgyár éppen ennyire képes, de kapacitása a jövőben évi 35 gwh lesz. Ez elég sok, de nem biztos, hogy elég ahhoz, hogy az autók iránti keresletet ki tudja elégíteni. A világ autógyártói hasonló problémával néznek szembe.