Trwałe, szybko ładujące się akumulatory - czy w końcu nie tylko na papierze?

Obietnicami skonstruowania wydajnych akumulatorów kuszeni jesteśmy już od wielu lat. I jak to zwykle bywa, zawsze z dystansem podchodzimy do rewelacji ogłaszanych przez różne instytuty badawcze. Ile to bowiem razy słyszeliśmy o akumulatorach ładujących się w sekundy, pozwalających zasilać wymagające urządzenia przenośne nie przez jeden czy dwa dni, ale nawet tydzień? Dziesiątki razy. Oczywiście producenci elektroniki robią wszystko co mogą by zwiększyć energooszczędność stosowanych przez nich podzespołów. To właśnie sukces tych prac przekłada się na obserwowany przez nas wzrost wydajności akumulatorów. Czy zatem nie ma szans by w najbliższym czasie również technologia źródeł zasilania mocno się podciągneła w swoim zaawansowaniu. Otóż jest nadzieja, którą dają nam pracownicy uniwersytetu technologicznego z Nanyang. Nowy materiał anody w akumulatorze.

Standardowy akumulator stosowany w urządzeniach przenośnych.

Nauczeni doświadczeniem i w tym przypadku nie popadniemy od razu w euforię, ale dajmy szansę nowemu rozwiązaniu. Naukowcy postanowili skupić się na wąskim gardle jakie w dzisiejszych akumulatorach litowo-jonowych stanowi materiał anody. Wykorzystywany jest obecnie w nich grafit, czyli alotropowa postać węgla. Zamiast grafitu badacze zdecydowali się zastosować nanorurki, które wykonano z żelu zawierającego powszechnie znany i łatwo dostępny dwutlenek tytanu. Jaki daje to efekt?

Jak możemy przeczytać w literaturze naukowej, zastosowanie nowego materiału anody pozwala na znacznie szybsze ładowanie i zapewnia znacznie większą trwałość akumulatora. Mówiąc liczbami, przeciętny akumulator z nowego typu anodą możemy naładować do poziomu około 70% w ciągu około 2 minut. I co najważniejsze ten proces możemy powtarzać bez negatywnych skutków dla trwałości akumulatora nawet 10 tysięcy razy. Oznacza to, że według ostrożnych szacunków, trwałość akumulatorów wyniesie nawet 20 lat. To znaczny skok w porównaniu z obecnymi technologiami. Nawet jeśli zastąpimy dość ostrożnie szacowaną wydajność 500 ładowań liczbą około 1500 ładowań jakie teoretycznie powinny wytrzymywać najnowocześniejsze obecnie akumulatory.

Motoryzacja to jedna z branż, która może zyskać na wynalazku.

Zastosowanie odmiennego materiału anody niesie jeszcze jedną korzyść - wzrost gęstości energii jaką można zmagazynować w akumulatorze. Do tego należy dodać fakt iż wdrożenie nowej technologii nie wymagałoby znacznych zmian w istniejących już procesach produkcyjnych.

Wprowadzenie szybko ładujących się akumulatorów o tak dużej trwałości z pewnością bardzo zmieniłoby rynek elektroniki, a przynajmniej zmniejszyło liczbę odpadów. Można wyobrazić sobie, że fotografujący znacznie chętniej korzystaliby z aparatów podobnie jak posiadacze smartfonów ze swoich zabawek, a widok ładujących się publicznie urządzeń nie byłby czymś niezwykłym. W końcu trwałoby to tylko kilka minut. A to tylko część korzyści... pozostaje przecież jeszcze branża transportowa i motoryzacyjna, która dzięki szybko ładującym się źródłom zasilania, w większym stopniu zainteresowałaby się elektrycznymi pojazdami.

Źródło: Nanyang University of Technology, fot Flickr/Razor512 (akumulator)