Az Illinois államban található Argonne National Laboratory és a Northwestern Egyetem hasonló területen végzett kísérleteik eredményét tették közzé. A szakemberek azon fáradoztak, hogy sokkal hatékonyabbá tegyék a manapság is használatos lítium-ion akkumulátorokat, amelyek a táplálandó eszközök fejlődése miatt már igen gyenge eredményeket mutathatnak fel. Bár pár éve egy apró, vékony mobiltelefont egy feltöltéssel akár 4-5 napra is magunkkal vihettünk a "vadonba", az áramzabáló színes kijelzőkkel, Wi-Fi és 3G modulokkal felszerelt okostelefonok újra visszahozták a napi átlagos egy töltést. Többek szerint a hagyományos lítium-ion akkuk helyett valami teljesen új módszert kell keresnünk a vízbontástól a napenergiáig - a mostani eredmények szerint viszont még van hová fejlődni a jelenlegi technológiával is.

Adj rá kakaót! ■ A ma használatos lítium-ion akkumulátorokban, nagyon leegyszerűsítve az anód és a katód (pozitív és negatív pólus) között pozitív töltésű lítiom atomok (tehát lítium ionok) mozognak. Az akku merülésekor, illetve töltéskor ezek az ionok egyik vagy másik irányba mozognak egy zselés elektrolit közvetítő rétegben. Harold Kung, a Northwestern Egyetem professzora ezen apró részecskék sebességében látta meg a kiutat.

A szakember szerint az anód eddigi grafit alapú megoldását továbbfejlesztve a kutatók vékony szilícium rétegeket helyeztek az anód köré, amelyeken apró lyukakat hagytak az ionok áthaladásához. A tapasztalatok szerint az újfajta összeállítás jóval nagyobb energia-sűrűséget eredményez, a rétegelt elrendezés pedig meggátolja a szilícium tágulását és összehúzódását (korábban épp ezért használták a jóval alaktartóbb grafitot).

Kung professzor közleménye szerint egy kísérleti akkumulátort 150-szer töltöttek fel és sütöttek ki - ez egy átlagos eszközben akár több mint egy éves felhasználásnak felel meg -, majd az ezután végzett mérések szerint még mindig a ma használt akkumulátorok üzemidejének ötszörösét lehetett elérni vele.


Titánok harca ■ Az Argonne National Laboratory kutatói szintén a grafit lecserélését tűzték ki célul, ám ők a szilícium helyett titánium-oxidot használtak. Ezt az anyagot szintén nem használták korábban hasonló célokra, mivel nem rendelkezik elektromos vezetéshez szükséges kristályszerkezettel. A mostani kísérletek azonban azt mutatták, hogy akkumulátorba építve merülés és kisütés közben a titánium-oxid molekulák mégis a megfelelő rendbe "sorakoztak", és váratlanul jó hatásfokkal működtek.

A kutatások a publikálást követően is folytatódnak: egyrészt a katód anyagának megváltoztatásával fokoznák tovább az akkumulátorok hatékonyságát, másrészt az elektrolit közeg fejlesztésével a nagy hőmérséklet-változások esetén bekövetkező teljesítményvesztés vagy hibák előfordulási esélyét csökkentenék. Arról természetesen nincs hír, mikor kerülhetnek kereskedelmi forgalomba hasonló technológiával készült akkumulátorok, hiszen ehhez az szükséges, hogy előállítási költségeket és megannyi más faktort elemezve gyártók álljanak a módszer mögé, a kiadott publikációk azonban egyértelműen jelzik: az eredmények valósak és gyakorlati kísérleteken alapulnak, tehát az újfajta akku "a tudomány oldaláról" gyártásra kész.