Néhány éven belül egyetlen feltöltéssel napokon át működő laptopok jelenhetnek meg, de előbb megoldást kell találni az újfajta szilíciumanódok tömeges gyártására.

rchg_cyl

A Stanford Egyetem kutatói nemrég számoltak be arról a felfedezésükről, mely a már évek óta dominánsnak mondható lítium-ionos akkumulátortechnológiának ad szárnyakat. Rájöttek, hogy szilícium nanocsövek felhasználásával miként lehet az energiaforrásokat tízszer annyi töltés eltárolására késztetni. Ez azt jelenti, hogy minden noteszgép, hordozható zenelejátszó, videokamera és mobiltelefon képes lehet akár tízszer hosszabb ideig működőképes maradni egyetlen töltéssel – 4 óra helyett például 40 óráig ülhetünk a hordozható számítógép előtt.

Yi Cui professzor vezetésével fejlesztették ki az új akkumulátorokat az egyetem anyagtudományi tanszékén. Cui elmondta, hogy csapatával közösen felfedezték, miként lehet egy új típusú anóddal (ami a már említett szilícium nanocsöveket használja) megnövelni az eltárolható töltések mennyiségét. A hagyományos lítium-ionos telepek grafitot használnak anód-alapanyagként. Mivel a grafit elég komolyan behatárolja, hogy mennyi lítium (ami a töltést tárolja) kerülhet az energiaforrásba, egyben komolyan korlátozza az akkumulátorok maximális kapacitását is.

Eddig is tudták, hogy a szilícium lenne a legalkalmasabb anódnak, csakhogy a szilícium töltés közben kitágul, használat közben pedig összehúzódik. Az anyag tehát könnyen szétporlad, és emiatt csökken az akku teljesítménye. Az elmúlt harminc évben ezért a kutatók nem is foglalkoztak a szilíciummal, inkább a grafit alapú anódok továbbfejlesztésére koncentráltak.

nanobattery

Cui azonban elővette az elhanyagolt anyagot, és újfajta szilícium anódot alkotott. Mint sok más mai fejlesztésben, itt is a nanotechnológia előretörése miatt sikerült megoldani a régi problémát. Cui rengeteg nagyon vékony szilícium nanoszál között tárolja a lítiumot, és bár a szálak mérete a négyszeresére nő a lítium felitatásakor, mégsem töredeznek szét.

Mindazonáltal még nem érett kereskedelmi forgalomba hozásra a technológia. A kutatást vezető professzor szerint le kell faragni az előállítási költségeket, ez a legnagyobb korlát. Ha ezt sikerrel abszolválja a csapat, akkor megindulhat az út a hétköznapi felhasználás felé. Cui mindenesetre bízik a sikerben, amit az is jelez, hogy nemrég szabadalmi oltalom iránti kérelmet adott be az amerikai szabadalmi hivatalnak.

Ez a technológia pedig új világba sodorhatja az eddigi mobil felhasználást.