Kosár

A kosár jelenleg üres

Bejelentkezés &
Regisztráció

Jelenleg nincs belépve.

Válassza ki az oldal nyelvét

TERMÉKEINK

iPon FÓRUM

iPon Cikkek

Újabb nagy dobáson dolgozik a lítiumion-akkumulátor atyja

  • Dátum | 2015.02.08 10:01
  • Szerző | Jools
  • Csoport | EGYÉB

Az alábbi képen látható úr névről vagy arcról valószínűleg keveseknek tűnik ismerősnek, munkája azonban egyikünk számára sem lehet ismeretlen. John Bannister Goodenough ugyanis a lítiumion-akkumulátor atyja, ennek kifejlesztése pedig a tranzisztor 1947-es megalkotása óta a legjelentősebb eseménynek számít, ami az elektronika területén bekövetkezett. A tranzisztor átformálta az elektronikát, és lehetővé tette, hogy az a világgazdaság meghatározó tényezőjévé váljon, az 1991-ben a Sony által kereskedelmi forgalomba hozott lítiumion-akkumulátor pedig megoldotta a hordozhatóság problémáját is.

Bár az említett akkumulátor feltalálói, a tranzisztor fejlesztőivel ellentétben egyelőre nem kaptak Nobel-díjat – bár sokak szerint megérdemelnék −, a találmány jelentősége vitán felül óriási. Ennek hiányában nem lennének okostelefonok, táblagépek vagy laptopok, és valószínűleg nem létezne az Apple, a Samsung és a Tesla sem. Goodenough 1980-ban, 57 évesen hozta létre a későbbi lítiumion-akkumulátor egyik legfontosabb összetevőjét, azt a kobalt-oxid katódot, amely napjaink szinte minden hordozható elektronikus eszközében megtalálható.

Goodenough jelenleg 92 éves, minden nap ellátogat a Texasi Egyetemen található irodájába, és komoly tervei vannak a jövőre vonatkozóan. Még életében szeretne tenni valamit azért, hogy az elektromos autók és az alternatív energiaforrások valóban versenyképessé váljanak, ehhez pedig a mainál jobb energiatároló berendezésekre lenne szükség. A szakértő tehát egy újfajta szuperakku fejlesztésén dolgozik kollégáival, és mindenképp áttörést kíván elérni, amíg még megteheti, bár korával kapcsolatban rendkívül optimista. „Csak 92 éves vagyok. Van még időm.” – mondja nevetve.

Az akkumulátor egy olyan rendszer, amelyben töltéssel rendelkező atomok vándorolnak a készülék egyik részéről a másikra. A folyamat során az elektródák anyaga változik, vagyis töltéskor az akkuban az elektromos energia kémiai energiává alakul át, és ebben a formában tárolódik, majd kisütéskor visszaalakul elektromos energiává, és működteti a rákapcsolt eszközöket. A rendszer fő összetevői a negatív töltésű anód, a pozitív töltésű katód, illetve az ezeket összekötő anyag, az elektrolit, amelyben az ionok ide-oda utazhatnak. Az akkumulátorok hatékonysága elsődlegesen attól függ, hogy ez a három összetevő milyen anyagból van, hiszen ez határozza meg, hogy mennyi iont képes tárolni a rendszer, és milyen gyorsan tudja ezeket mozgósítani a kisütéskor.


A 20. század első éveiben az elektromos autókban ólomsavas akkumulátorokat használtak (ólom elektródákkal és kénsav elektrolittal), és ezek a kezdeti időszakban sokkal hatásosabbnak tűntek, mint az első belsőégésű motorok. Az ólomsavas akkumulátor nem számított új fejlesztésnek, először 1859-ben Gaston Planté hozott létre ilyet, és az ezzel üzemeltetett csendes, könnyen irányítható elektromos járművek sok szempontból jobbnak látszottak, mint a hangos, koszos belsőégésű motoros rendszerek. Aztán egy sor további fejlesztéssel, köztük az elektromos indítómotor beiktatásával egyre jobbá váltak a belsőégésű motorok, míg végül úgy tűnt, hogy ennél jobb rendszert nem is érdemes keresni.

1966-ban a Ford Motor volt az első cég, amely megpróbálta újra életre kelteni az elektromos gépjárműveket. Ehhez egy kén katóddal és nátrium anóddal rendelkező akkumulátort fejlesztettek ki, amely sokkal könnyebb volt és 15-ször annyi energia tárolására volt alkalmas, mint egy azonos méretű ólomsavas akku. Az újfajta rendszer ugyanakkor számos hátránnyal is rendelkezett. Ezek egyike volt, hogy 300 °C-on működött, szemben a belsőégésű motorok 90 °C-os üzemi hőmérsékletével. A nátrium ráadásul 98 °C-on olvad, és a levegővel érintkezve nagyon heves reakciót produkál. Mivel senki számára nem volt különösebben vonzó, hogy egy nagy adag forró, robbanásveszélyes, olvadt fémmel furikázzon ide-oda, a Ford új akkujának használatát legfeljebb álló rendszerekben lehetett elképzelni.

Ez azonban nem szegte kedvét a fejlesztőknek, akik a veszélyek ellenére gépjárművekben is tesztelni kezdték az akkut. A próbautak során egy órányi töltéssel elektromos autójuk több mint 300 kilométert volt képes megtenni az autópályán megszokott sebességgel. Ez valóban óriási előrelépést jelentett, hiszen egy ugyanekkora ólomsavas akkuval mindössze 64 kilométert lehetett hajtani legfeljebb 64 kilométer/órára gyorsulva.

Bár a Ford mérnökei által fejlesztett akku eredeti formájában nem volt alkalmas arra, hogy kereskedelmi forgalomba kerüljön, a teszteredmények igencsak felkavarták az akkuipart ekkoriban jellemző állóvizet. Goodenough, aki ebben az időszakban az MIT kutatójaként dolgozott, úgy fogalmaz, hogy egyik pillanatról a másikra minden megváltozott, és az akkumulátorok hirtelen újra érdekesek lettek. A következő évtized lázas fejlesztéssel telt, és ez csak tovább fokozódott az 1973-as olajválság hatására. Ezen kívül egyre általánosabbá vált az a nézet is, hogy az emberiség záros határidőn belül ki fog fogyni a kőolajból, így minél előbb alternatív megoldásokat kell keresni.

Goodenough érdekes pályát futott be, mielőtt bekapcsolódott volna az új lendületet kapó akkumulátor-fejlesztésbe. A connecticuti származású fiatalember a Yale-en szerzett matematikus diplomát. A második világháború alatt egy ideig az Azori-szigetek állomásozott, amikor hirtelen visszarendelték Washingtonba. Mint kiderült, az illetékesek úgy határoztak, hogy némi megmaradt költségvetési pénzből 21 tiszt további tanulmányait fogják finanszírozni a fizika és a matematika területén. Bár Goodenough előzőleg gyakorlatilag egyáltalán nem tanult fizikát, egyik volt professzora hozzáadta a nevét a listához, így rövidesen a Chicagói Egyetemen találta magát, ahol a kor vezető fizikusai, többek közt Teller Ede és Enrico Fermi oktatta az új generáció legnagyobb reményű tagjait.

Hozzászólások

Nem vagy bejelentkezve, a hozzászóláshoz regisztrálj vagy lépj be!

Eddigi hozzászólások:

  • 22.
    2015. 02. 16. 00:20
    A telefonon nagyresze tukrozodik. User felnyomja a fenyerot, hogy lasson valamit rajta a tukrozodesek mellett.
    A maxon jaratott kijelzo leszivja az akksit.
    Plusz a sok egyszeru alkalmazas leszivja az akksit, mert service-kent fut a hatterben.
    Lehet akarmilyen jo az akksi a hardver , ha a tetejen a szoftverrel tacsra vagjak. Meglehet nezni az Apple kutyuk uzemidejet es azonos akksikapacitasu androidot.

    Itt mar reg nem telefon uzemidorol van szo, hanem egy multifunckios mobil szamitogep+GPS-rol. Meg a jatekok futtatasa es az ahoz kello RAM/felbontas is fontosabb.

    Latszolag nincs fejlodes, mert folyamatosan emelkedik a nagyobb felbontasu, CPU/GPU erosebb mobilok energiaigenye.
  • 21.
    2015. 02. 14. 17:36
    Aki kicsit benne is van a K+F-ben és a startup/spinoff bizniszben, az tudja, hogy netto baromság ez a konteo is.

    Egész egyszerűen kapitalizmus van, és mint ilyen rendszerben minden területen ezrével süllyednek el zseniális és korszakalkotónak tűnő találmányok, mert nem találnak rá befektetőt, apró problémák vannak, nehezen gyártható, vagy egész egyszerűen egy jelenlegi infrastruktúra sokkal egyszerűbb. Ez nem csak az akksigyártásra igaz, hanem MINDENRE.

    Minden területen publikációk tízezrei jelennek meg, használható piacra dobott valódi eszköz ennek nagyon nagyon kis %-a lesz. Csak épp az akkugyártás kiemelt terület, és a nép jól beszopja az Index szalagcímet, hogy "Megoldódott az energiatárolás" ... aztán ha elolvasnánk az eredeti angol publikációt, akkor rájönnénk, hogy mennyi probléma van még vele...

    Higgyétek el nyugodtan, ha létezne a szuperakku, akkor már rég le lenne szabadalmaztatva, és csak utána publikálgatnának róla. Pillanatok alatt elárasztaná a piacot.
  • 20.
    2015. 02. 12. 12:06
    Talán sokat fogyaszt a telefon, nem?
  • 19.
    2015. 02. 11. 21:23
    Miből tudod biztosra állítani hogy nincs így, ha pont te állítod, hogy meg sem kellene magát méretnie a piacon, ergo a piac azaz az egész világ nem is tud a találmányról. Minden évben 1-2 lehetséges hatalmas sikert ígérő kutatás van bejelentve, egyikből sem lett semmi. Viszont amit furcsállok, hogy ha mégis sikerül 1-2 fejlesztés miért mennek bele az eladásába, egy mérnöknek és feltalálónak nincs annál rosszabb érzés, ha a munkája ami évekig dolgozott, főleg ha forradalmasíthatná a világot, egy fiókba kerül, semmivé foszlik. Mondjuk a kutatást támogató szponzorokat, és akik a pénzt adnák hogy beindulhasson a tömeggyártás, azokat ezek az érvek meg nem érdeklik
  • 18.
    2015. 02. 11. 20:20
    Újabb nagy dobás? Végre kibír majd 1 teljes napot a telefonok aksija?
  • 17.
    2015. 02. 10. 10:25
    A hozzászólók között mindenkinek igaza van egy kicsit. Az a helyzet, amíg ezek a globális cégek irányítják a világot, túl nagy érdekeltségek vannak így nem engedhetik meg maguknak, hogy hagyják hogy akár ki fejlessze egy olyasfajta technológiát ami szó szerint felborítja a világ működését. Most gondolok arra amit már sokmindenki említett előttem, már évtizedek óta fejlesztettek elektromos autókat, de mindig tettek róla, hogy ne juthasson túl egy ilyen mérföld kőnek számító fejlesztés. Túl nagy érdekeltségek, pénz és hatalom. Ez egy elég erős összeesküvés elméletnek is hangozhatna, de szerintem így működik a világ.
    Ha ezek nem lennének, lehet már egy másik bolygón élnénk mert odáig fejlődtünk volna...
  • 16.
    2015. 02. 09. 16:49
    Azért a Samsung meg az Apple létezett a lithium korszak előtt is. Erős túlzás azt állítani, hogy ezek a cégek nem lennének lithium akkuk nélkül. Max Iphone meg Galaxy S nem lenne.
  • 15.
    2015. 02. 09. 15:43
    Érdekes? Mi ebben az érdekes? Ez egy koncepció autó: http://en.wikipedia.org/wiki/Eliica

    There are currently (as of 2005) two versions of the Eliica: a Speed model and an Acceleration model. The Speed model is made to challenge gasoline-based records and has a top speed of 370 km/h (230 mph) with a range of 200 km (120 mi). The Acceleration model is made for the street and has a top speed of 190 km/h (120 mph) with a range of 320 km (200 mi).

    Ezt a range-et egy tetszőleges Tesla Model S biztosítja neked, 200km/h végsebesség mellett. Csak le kell szurkolnod az árát, és már vezetheted is.
  • 14.
    2015. 02. 09. 15:36
    Iiiigen, nyilván nincs semmi fejlesztés, és egy helyben toporog az energiatárolás már évtizedek óta...

    http://rameznaam.com/2013/09/25/energy-storage-gets-exponentially-cheaper-too/

    Amit pedig a technológia fejlődési sebességéről állítasz, az egy közkeletű tévedés, pszichológiai-szubjektív okai vannak, és valójában sok valós alapja nincs. A vicc az az, hogy tetszőleges területre rá tudod mondani, már csak ez az apróság is bizonyítja, hogy kamu az elméleted.
  • 13.
    2015. 02. 09. 15:35
    A Japánok csináltak egy Eliicia nevű elektromos autót. Nem most volt lassan tíz éve. De néha néha feltűnik. Brutál 370km/h amit kimertek belőle hajtani de elvileg 400 fölöttire taksálják a végsebességét. Nos csak az aksi volt a bajuk, hogy nem kapnak megfelelőt pedig lenne csak épp a Kínaiaknál. Akik csak úgy mentek volna bele az üzletbe ha náluk folyik tovább a fejlesztés. Ebbe meg érthető okokból a Japánok nem mentek bele. De még a nem a legfejlettebb akkumulátorokkal is egy töltéssel 350km megtételére képes. A nem "fejlett" aksi a lítiumion. Hmmm Érdekes nem?
    [LINK]
  • 12.
    2015. 02. 09. 15:32
    Igen,sajnos ennek a könyvet égető és vagy állandóan gyözni akaró barmok az okai.Részben meg azok akik nagy befektetése van és nem akarja hogy veszteséges legyen.Persze Amerikában már van olyan aki fejlesztett és csinál is olyan akkumulátort amit földhöz lehet vágni,és akár szétverni is, még sem szivárog semmi belölle.Ez mondjuk egy viz lepárló meg hidrogén generátor és áram generátor is egyben.http://hydrogenhouseproject.org/joule-box-portable-charge-station.html
    De ezekről van sokkal jobb is.Megjegyzem katonai célokra vcan olyan elektromos motor ami nagyon halk hoigy az ellenség ne vege észre a közeledőket.Erre van ész!Gratulálok sokra vittük, illetve vitték.
    http://www.greencarreports.com/news/1096461_darpa-funds-silenthawk-military-hybrid-electric-motorcycle-prototype
  • 11.
    2015. 02. 09. 15:29
    Ha ez így lenne, akkor mindenki fejlesztene valami aksit, aztán bejelentkezne az olajvállalatoknál a pénzért...

    Simán megérné, meg sem kell méretni a piacon magad...
  • 10.
    2015. 02. 09. 14:12
    Ahogy minden évben van nem egy hír arról, hogy jön az akkumulátorok forradalma, mert X. Y. elképesztő felfedezést tett, amivel sokkal gyorsabban lehet feltölteni a sokkal nagyobb kapacitású akkumulátort. Aztán soha többet nem hallunk erről. Hát nem érdekes?
    Minden más technológia szinte fénysebességgel fejlődik, az akksi pedig csiga tempóban. És ennek igen is oka van. És ez az ok nem a technológia nem megléte.
  • 9.
    2015. 02. 09. 12:54
    Azt hittem a képről, hogy egy újabb iszonyú részletes 3Ds alak
  • 8.
    2015. 02. 09. 12:14
    "Csak épp most vagy most már nem érdeke egyes gazdasági köröknek. "

    Én már 30 éve ezt hallom innen-onnan, de gondolom korábban is szajkózták a "jól értesültek", és még sokáig szajkózni is fogják.

    Igaz, hogy közben volt néhány forradalmi újítás és soha nem látott mértékben javult pl. az akkuk hatásfoka, illetve a felhasználási köre, de azért csak mantrázni kell konteót...
  • 7.
    2015. 02. 09. 08:29

    "A Nobel-díjat a svéd kémikus, feltaláló Alfred Nobel alapította. Nobel 1895. november 27-én kelt végrendeletében rendelkezett úgy, hogy vagyonának kamataiból évről évre részesedjenek a fizika, kémia, fiziológia és orvostudomány, továbbá az irodalom ."
  • 6.
    2015. 02. 09. 07:11
    Akkor nem de utána sem. Ügye van posztumusz is?
  • 5.
    2015. 02. 09. 01:06
    Nem kaptak Nobel-dijat, de akkor meg meg nem is volt.
  • 4.
    2015. 02. 08. 22:46
    Már pedig az emberiség legnagyobb feladata, hogy hatékonyan tárolja a villamos energiát. Csak épp most vagy most már nem érdeke egyes gazdasági köröknek.
  • 3.
    2015. 02. 08. 22:33
    Az a baj, hogy az elektromosság az életünk részévé nőtte ki magát és az életet el sem tudjuk képzelni nélküle. Hisz volt előtte is.
    Pedig a függőségünk akkora lett, hogy nélküle már semmilyen más energiaforrást nem tudunk, tudnánk igénybe venni.
    Már nem látjuk, hogy hol kezdődött és nem értékeljük a kezdeteket.
    Igen nagy szó a még mindig gyerekcipőben járó villamosenergia tárolásban a lítium akkumulátor és ugyan úgy a maga nemében korszakalkotó a tranzisztor is. De, hogy az otthonunkban meg úgy általában élvezhessük a villamos energia adta kényelmet megfeledkezünk a nagyokról.
    [LINK]
    Vagy, hogy más energia is ott legyen a lakásokban (meg egyéb terület):
    [LINK]
    Ők kaptak Nóbel díjat?
    Tudom nem náluk kezdődött de ők aztán abban, hogy idáig nőtte ki magát nagyban hozzájárultak.
  • 2.
    2015. 02. 08. 21:46
    Jó volt olvasni, köszönöm.
  • 1.
    2015. 02. 08. 10:40
    Drukkolunk neki, és jó egészséget kívánunk!