Az új vízalapú akku a 24. századig bírja – és lebomlik

Titkos összetevő: szerves polimerek és újszerű szerkezet

Az új technológia alapját olyan, laborban szintetizált szerves polimerek adják, amelyek szénből és nitrogénből állnak, és szorosan összekapcsolódó, méhsejtszerű szerkezetet alkotnak. Ezek képesek magnézium- és kalciumionokat tárolni. Korábban az ilyen szerves polimerek – különösen vizes akkumulátorban – általában gyorsan lebomlottak, mert a vizes elektrolit rendkívül savas vagy lúgos jellege meggyengítette őket. Ez a kutatócsoport most azonban talált egy olyan vegyületet (hexaketone-tetraaminodibenzo-p-dioxin), amely egyszerre stabil, hatékonyan vonzza a töltéshordozókat, és megőrzi a szerkezet merevségét.

300 éves élettartam, minimális veszély

Az újdonság egyik kulcsa, hogy a kutatók semleges kémhatású (pH 7) elektrolitot használtak, amely az ionokat hatékonyan vezeti, de nem támadja meg a polimert, így nem indul el a tipikus elektrolitbontás, nem keletkeznek robbanásveszélyes gázok. A teszteken a polimerek 120 000 töltési ciklust is túléltek, vagyis több mint tízszeres élettartamot mutatnak egy tipikus hálózati lítium-ion akkumulátorhoz (Li-ion) képest. Ilyen ütemben akár 300 év múlva is működhetnek, mielőtt végleg elhasználódnának. Az elektrolit teljesen ártalmatlan: tofupáclének is megfelel, környezetkárosító hatása nincs, egyszerűen kiönthető a természetbe.

Miért jelent mérföldkövet a vizes akkumulátor?

A vizes akkumulátorokat eddig főleg olcsóságuk és nem gyúlékony természetük miatt használták, elsősorban villamoshálózati energiatárolásra. Hátrányuk, hogy a vizes elektrolitjuk miatt kisebb az energiasűrűségük, illetve az elektrolit hosszú távon tönkreteszi a belső fém alkatrészeket, és akár robbanáshoz is vezethet. A bennük használt folyadék gyakran mérgező, és nehéz környezetbarát módon ártalmatlanítani. Ezek a problémák jelentősen növelik a rendszer fenntartási költségeit és a környezeti kockázatokat is. Ez az új fejlesztés most mindezt áthidalja, hiszen nemcsak biztonságos és könnyen újrahasznosítható, de soha nem látott élettartamú energiatárolást tesz lehetővé. Ezért a most kidolgozott vizes akkumulátor új korszakot hozhat az energia tárolásában.

2026, adminboss, www.livescience.com alapján