| Fórum -> TUDOMÁNY -> 10 másodperc alatt feltölthető akkumulátor... |
10 másodperc alatt feltölthető akkumulátor
Töltőegységen csak néhány másodpercig lógó telefonok, pár perc alatt
„árammal feltankolt” autók - megvan a régóta várt áttörés?
Az elektronikai ipar egyik rákfenéje a mobil eszközök energiaellátását
biztosító eszközök gyors feltöltésének hiánya. Hiába faragják a
lehető legkisebbre a telefonok, PDA-k, és számos laptop fogyasztását, a
bennük levő akkumulátorokat még mindig nagy kapacitásúra kell tervezni,
ezek energiával való ellátása azonban sok időt emészt fel. Az csak
bosszantó, hogy ma is ritkaság a teljes munkanapot töltés nélkül kibíró
noteszgép, vagy az olyan mobiltelefon, amelyikkel néhány óránál huzamosabb
ideig lehetne beszélgetést folytatni. A megfelelő technika hiánya azonban
egy teljes iparág kibontakozását akadályozza: az elektromos autók
elterjedéséhez alapvető fontosságú, hogy a bennük levő akkuk gyorsan
feltölthetők legyenek.
Nos, az amerikai MIT (Massachusetts Institute of Technology) mérnökei nemrég
beszámoltak fejlesztésükről, ami ugyanúgy a lítiumos akkumulátort
használja fel, ám speciális kialakításának köszönhetően egy
mobiltelefon feltöltése a korábbi órák helyett másodpercekre rövidül. A
nagy energiasűrűségű lítium-ion energiaforrások így sokkal
kényelmesebben használhatóbbá válnak, sőt, lehetővé teszik az előbb
már említett elektromos autók szélesebb körben való elterjedését.
„Napjaink modelljei sok energiát tárolnak, így 55 mérföld per órás
sebességgel sokáig tudnak közlekedni, ugyanakkor nem képesek gyors
sebességnövekedésre.” - mondta Gerbrand Ceder, a kutatáson dolgozók
egyik kulcsfontosságú mérnöke.
Iont az alagútba!
Az MIT-s tudósok eredményét paradigmaváltással sikerült elérni. Sokáig
úgy gondolta a tudományos közösség, hogy a lítium-ionok és az elektronok
tehetők felelőssé a hosszúra nyúló töltési időért. A teória szerint
emiatt zajlott olyan lassan a töltéstovábbítás az akkumulátorok
anyagában. Öt évvel ezelőtt azonban meglepő felfedezésre bukkant Ceder
és kollégái. Számítógépes becsléseik azt mutatták, hogy ha megfelelő
összetételben alkalmaznak lítium-vas-foszfátot (LiFePo4), akkor az így
létrejött közegben extra tempóval áramlanak át az ionok az anyagon.
További vizsgálatok során kiderült, hogy ez az anyag speciális
kialakításának köszönhetően történhet meg: a felszínről az anyagba
vezető alagutakon keresztül gyorsan bejutnak az ionok. Ha egy, a felszínen
levő lítium-ion közvetlenül egy alagút bejárata elé kerül, semmi
probléma; a korábban kalkulált sebességgel száguld be az anyagba.
Ellenkező esetben azonban nem lép működésbe az effektus.
Kézenfekvő volt a megoldás: ezt a hiányosságot kell megszüntetni. Míg
azonban az elmélet világosan kijelölte az utat, a gyakorlatban évekig
tartott annak megvalósítása. Nemrég viszont sikerült eljutni oda, hogy a
problémát egy új felszíni struktúra kialakításával ki tudták iktatni.
Ez lehetővé teszi a lítium ionoknak, hogy nagy sebességgel keringjenek az
anyag körül, ahhoz hasonlóan, mint ahogy az autók mennek körbe egy
nagyváros körgyűrűjén (ne a budapesti, „félkörgyűrűre”
gondoljunk). Ha az ion ezen a gyűrűn utazva elér egy alagutat, azonnal
megkezdi útját az anyag belseje felé, vagyis működésbe lép az effektus.
Robbanásszerű fejlődés vár ránk
Habár kész termék még nincsen belőle - és Ceder szerint kereskedelmi
forgalomban való megjelenésére csak a következő 2-3 évben kerülhet sor
-, a szimulációk azt mutatják, hogy több előnyös hatása is van az
alagút effektus kihasználásának és az átdolgozott anyagfelületi
struktúrának. A mérnök elmondása értelmében egy kicsi, mobiltelefonokban
használható akkumulátor 10-20 másodperc alatt elérheti maximális
töltöttségi szintjét. Másrészt az új anyag töltéstároló képessége
az ismétlődő újratöltések és kisütések következtében sem romlik, ami
pedig kisebb és könnyebb akkumulátorok létrehozását teszi lehetővé. Így
nemcsak gyorsabban tölthetővé válnak az elektromos autók, de az
össztömegük jelentős részét alkotó akkumulátorok súlya is
szignifikánsan csökkenthető.
Szilágyi Szabolcs
Forrás: Terminal.hu - http://www.terminal.h...
Mi erről a véleményed?
Szólj hozzá Te is! |
Anti
Üzenetek: 14
Belépés: 2009-05-07
|
Re: 10 másodperc alatt feltölthető akkumulátor
végre egy értelmes találmány. csak működjön is
|
|
