Miközben a San Diego Kalifornia Egyetem kutatói azon fáradoztak, hogy kereskedelmi forgalomba hozható lítium-fém-elemet (lithium metal battery, LMB) hozzanak létre, megalkottak egy ultrahang-kibocsátó eszközt, amelyről kiderült, hogy mindenféle elemhez lehet használni teljesítményfokozóként és töltésgyorsítóként. Az eszközt ráadásul egy meglévő okostelefon-alkatrészből fabrikálták.
UC San Diego
Ultrahangra azért van szükség az LMB-hez, mert az anód és a katód közötti elektrolitáramlást serkenti. Ezzel megakadályozza, hogy töltés közben a lítiumfémből kristályképződmények, ún. dendritek csapódjanak ki, amelyek rontják az elem teljesítményét és rövidzárlatot okozhatnak.
Az eszközt meglévő olyan okostelefon-alkatrészből készítették, amelynek célja a vezetéknélküli jelek szűrése, a hívások és adatok azonosítása és szűrése. A kutatók épp ellentétes módon, nem szűrésre, hanem extrém magas, 100 millió és 10 milliárd hertz közötti frekvenciájú hanghullámok kibocsátására használták, amelyekkel beindították az elemben az elektrolitáramlást.
UC San Diego
Az eddigi LMB-telepek nem voltak használhatók elektromos eszközök áramellátására, mert az élettartamuk túl rövid. Az új, ultrahangos LMB-energiaforrások azonban már a mai legjobb lítium-ion elemek teljesítményének kétszeresét tudják. Így például egy ugyanolyan tömegű lítium-fém-akkumulátorral kétszer nagyobb távolságot tudna megtenni egy elektromos autó.
Az ultrahangos eszközzel felturbózott lítium-fém-elem már 250 töltési ciklust kibír, míg az ultrahangos lítium-ion-elem több mint 2000 ciklust. Az elemeket minden alkalommal 10 perc alatt lehetett 0-ról 100 százalékra feltölteni.
UC San Diego
A tanulmány az Advanced Materials folyóiratban jelent meg, ide kattintva olvasható angol nyelven.
An Huang, Haodong Liu, Ofer Manor, Ping Liu, James Friend: Enabling Rapid Charging Lithium Metal Batteries via Surface Acoustic Wave‐Driven Electrolyte Flow
Hiver't-Klokner Zsuzsanna
0 
