Az európai kutatók csapata által kifejlesztett eszközök a hagyományos alumíniumból készült eszközökhöz képest kétszeres energiasűrűséggel rendelkeznek. A tudósok grafén helyett antrakinont használtak katódként, ami fokozza az energiasűrűséget.
Az új koncepció szerint az anód alumíniumból, míg a katód antrakinon-alapú szerves anyagból.
Kép: Yen Strandqvist/Chalmers
A svéd Chalmers Műszaki Egyetem (Chalmers University of Technology) és a szlovén kémiai intézet (National Institute of Chemistry) azt állítják, hogy nagyobb energiasűrűségű és energiatárolási alkalmazások széles körében felhasználható alumínium akkumulátorokat sikerült létrehozniuk.
A szokásos, alumínium anóddal és grafén katóddal készülő alumínium akkumulátorokkal összevetve az új eszköz szerves, nanoszerkezetű, a szénalapú antrakinon molekulából készülő katóddal rendelkezik.
A Al fémanódos-szerves katódos akumulátor koncepciója és mechanizmusa (Concept and electrochemical mechanism of an Al metal anode ‒ organic cathode battery) című tudományos közleményben, amely az Energiatárolás anyagai (Energy Storage Materials) című kiadványban közöltek, a kutatók elmagyarázták, hogy az antrakinon lehetővé teszi az elektrolitból származó pozitív töltésű energiahordozó részecskék tárolását, ez biztosítja, hogy az eszközük energiasűrűsége kétszerese a hagyományos alumínium akkumulátorok energiasűrűségének. „Mivel az új katódanyag lehetővé teszi az alkalmasabb töltéshordozó használatát, az akkumulátorok jobban kihasználhatják az alumínium potenciálját” – állítják a kutatók.
Klór
Azonban az elektrolit jelenleg használt változatában klór található, amelyet a kutatócsoport ki akar küszöbölni.
A tudósok azt állítják, hogy bár az alumíniumra épülő tárolásnak még hosszú utat kell megtennie, amíg megkezdődhet a sorozatgyártása, az új eszköz képes lesz majd versenyezni a lítium-ionos tárolással vagy kiegészíteni azt. „Mostanáig az alumínium akkumulátorok energiasűrűsége csak a felét tette ki a lítium-ionos akkumulátorokénak, de hosszú távú célunk az azonos energiasűrűség elérése” – áll a dokumentumban.
A kutatócsoport szerint elméleti szinten az alumínium jobban működik töltéshordozóként, mint a lítium-ion. „Továbbá az akkumulátorokban benne rejlik annak a lehetősége is, hogy kevésbé lesznek károsak a környezetre nézve” – vélte a tanulmány társszerzője, Patrik Johansson.
Forrás: pv-magazine
