Ez a könnyű, újratölthető, nagy töltéssűrűségű eszköz mostanra számtalan készülékben ott lapul körülöttünk a mobiltelefonoktól kezdve, a laptopokon át, az elektromos járművekig vagy az orvosi implantátumokig. De a megújuló energiák tárolását is új szintre helyezte, így a technológia fontos lépést jelent egy fosszilis energiahordozók nélküli társadalom felé, áll a Nobel-bizottság indoklásában. A lítiumion-akkumulátorok nélkül napjainkban egészen máshogy festene az élet, hiszen gyakorlatilag folyamatosan használunk olyan eszközöket, amelyekben ezek szolgáltatják az energiát.

A technológia alapjait az 1970-es években, az olajválság idején fektette le Stanley Whittingham brit vegyész, aki olyan módszerek kifejlesztésén dolgozott, amelyekkel megkerülhetők lehetnek a fosszilis energiahordozók. Szupravezetőkkel kapcsolatos kutatásai során felfedezett egy rendkívüli energiasűrűségű anyagot, amelyből később megalkotta a lítiumakkuja katódját.

 

Akkumulátorába a titán-diszulfid katód mellé (amelynek lyukaiban szépen meg tudtak ülni a Li-ionok) egy lítium anód került. A kész, 2 voltos rendszer nagyon ígéretesnek tűnt, azonban az abban használt fémes lítium annyira reaktív volt, hogy nem lehetett biztonságosan használni.

John Goodenough amerikai fizikus időközben rájött, hogyan lehetne egy hasonló rendszerben még több energiát tárolni: szisztematikus kutatással 1980-ra kifejlesztett egy kobalt-oxid katódot, amely lítium anóddal kombinálva már 4 voltos akkumulátort eredményezett. Goodenough katódra vonatkozó eredményeire alapozva végül Josino Akira japán vegyész alkotta meg az első kereskedelmi forgalomba kerülő lítiumion-akkumulátort 1985-ben.

 

A japán kutató a reaktív lítium anód helyett ásványolajkokszot, egy szénben gazdag anyagot használt anódként, amelybe a katód anyagához hasonlóan szintén be tudtak ágyazódni az elektrolit Li-ionjai. A végeredmény egy könnyű, tartós akkumulátor lett, amelyet több százszor lehetett feltölteni, mielőtt a hatásfoka csökkenni kezdett volna.

A lítiumion-akkumulátoroknak óriási előnye volt a korábbi akkukkal szemben, hogy működésük nem az elektródák szilárd anyagának bomlásán alapul, hanem az elektrolit anyagának ionjai áramlanak oda-vissza az anód és a katód között, ami a nagyobb energiatároló képesség mellett sokkal tartósabbá is tette ezeket a rendszereket. Az első ilyen rendszerű akkumulátort 1991-ben dobta piacra a Sony, megtéve az első nagy lépést a vezeték nélküli technológiák széles körű elterjedése felé.

 

Hírlevél feliratkozás
A feliratkozással elfogadom a Felhasználási feltételeket és az Adatvédelmi nyilatkozatot.

11 hozzászólás

A komment írásához előbb jelentkezz be!
Sadenal
Sadenal
2019. okt. 11. 8:37
#5

Jobb később, mint soha. Jézusom...Kicsit vártak volna még, lehetett volna posztomusz is. :)

Renhoek
Renhoek
2019. okt. 10. 14:08
#4

@csemo:  Ezzel az a baj, hogy már nem a tudomány hőskorát éljük. Nagyon nagyrészt minden könnyen és egyszerűen felfedezhető dolgot felfedeztünk, feltaláltunk már. Meg lehet nézni, pár évtizede még otthon a garázsban DIY eszközökkel lehetett nagyokat alkotni.

Nem csak fizikában, biológiában, orvostudományban is. Otthon festegetted a neuronokat és felfedeztél egy teljesen új dolgot kb.Ma a tudomány, főleg az alapkutatás több 100 vagy több 1000 tudós együttes közös munkája. A tudományos áttörések pedig nem a garázsban születnek, hanem milliárdos költségvetésű intézetekben és csoportokban. Egyéni eredmények ma már szinte nincsenek, csak 10-20 fős csoportok munkái, horror drága eszközökkel. A tudás pedig egyre széleskörűbbé válik. Ma már egy nagyon apró speciális területre is 20-30 évet kell szánni, hogy professzor legyél.Ennek pedig az az ára, hogy sok-sok nagyságrendet emelkedett a tudomány ára és a ráfordított idő is. Az emberi elme kapacitása pedig ugyan akkora mint régen, és nem születik sokkal több zseni sem. Talán az oktatás több agyat termel ki, de erre se mernék mérget venni. 

Márpedig mind az alapkutatást, mind az alkalmazott kutatást valamiből finanszírozni kell. Ezért kell bevonni az ipart is, ezért kell használható, eladható megoldásokat szállítani. Lehet ezt vitatni, de ez az igazság. Ez már nem a tudomány aranykora, hanem egy szaturálódó görbe, vagy egy bitcoin bányászat egyre neheződő szintje, exponenciális mértékben. 

Legyünk hát türelmesebbek a tudósokkal szemben, hiszen az életüket szánják egy nagyon apró terület továbbvitelére, úgy hogy lehet az eredményt már csak az unokáik érik meg.

BiroAndras
BiroAndras
2019. okt. 10. 15:20

@Renhoek

Sok területen ez valóban így van, de ez csak azt jelzi, hogy milyen messzire eljutottun már. Viszont vannak még fiatal tudomány- és iparágak, ahol akár amatőrök egy garázsban is labdába rúghatnak. Például ilyen az AI. És ott vannak az elméleti rész, amihez definíció szerint nem kell semmi drága, legfeljebb egy számítógép. A kozmológiában például még óriási lehetőségek vannak még, hiszen alig pár évtizede számít egyáltalán komoly tudománynak. Aztán az új tudományos és technológiai áttörések is egészen új távlatokat nyitnak meg minden más területen is. Például a számítógép, az internet és az okostelefon alapvetően felforgatta a világot, beleértve a tudományt is. És még van sok más lehetőség is, csak körbe kell nézni.

Az alkalmazott tudomány sem eretnekség. Ha jól csinálják, akkor az együttműködés az egyetemek és az ipar között mindenki számára rendkívül előnyös lehet. Sok helyen jól bevált a dolog, annyira, hogy akár az egész ország gazdasága felvirágoztatja. A Szilikon Völgy egy jól ismert példa de nem az egyetlen. Például Németországban és Kínában is vannak hasonló együttműködések.

Azzal is vitatkoznék, hogy ez nem a tudomány aranykora. Annyi az új felfedezés, hogy nehéz vele lépést tartani, és ezek gyakran az életünkre is hatással vannak, vagy lehetnek a közeljövőben. Csak ma már nincs olyan éles határ a tiszta és az alkalmazott tudományok közt. De ez csak azért van, mert az információ áramlás sebessége sok nagyságrenddel nagyobb, és vannak óriás tech cégek, amik pont abból élnek, hogy mindenki másnál hamarabb ismerik fel az új lehetőségeket. A biológiában meg az egészségügy az, ami azonnal lecsap az új eredményekre, és nyílván finanszírozza is a kutatásokat.

Powerdream
Powerdream
2019. okt. 10. 12:48
#3

"ásványolajkokszot" " fosszilis energiahordozók nélküli társadalom felé" Aha, jó vicc!  És mi van a töltéssel??  És a litium bányászattal? 3 pofonért 10 év alatti gyerekekkel kapartatják a földől. Ez a jövő! Szép munka!

BiroAndras
BiroAndras
2019. okt. 10. 15:07

@Powerdream

  1. Elhanyagolható mennyiségű szenet használnak az aksikhoz, és az is újrahasznosítható.

  2. Tölteni lehet napenergiával, nagyon sokan így is tesznek.

  3. A kobaltot sok más forrásból is be lehet szerezni, a Tesla például úgy tudom Kanadából veszi. Amúgy már minden gyártó azon dolgozik, hogy teljesen kiváltsa a kobaltot, és elég jól is állnak ezzel. És érdekes módon a gyerekmunkával senkinek se volt baja, amíg csak az iPhone-hoz kellett.

csemo
csemo
2019. okt. 10. 0:15
#2

Ez még rosszabb is lesz. A mai, pénz központú társadalom olyan embereket nevel, akik az anayagi javakért tanulnak egy szakmát/tudományt (felületesen), nem azért, hogy mesteri szintre fejlesszék tudásukat az adott területen. Márpedig a jó tudósok az utóbbira törekednek.

peti19870621
peti19870621
2019. okt. 13. 8:05

@csemo Ezzel úgy rákopintottá a lényegre, mintha két gonggal is fejbe vágtad volna a társadalamat. DE a hozzam, összefügg a kereslett s kínálat egészégesen növekvő forgalmától. S ezzel egyidejűleg a társadalom felhígúl, a több embernek több kaja s elátmány szükséges, míg az egy emberre juttó jövedelem szignifikánsan csökken. "-Jövedelem forrás mellett tudsz e tanulni, fiam? " A válasz badarságot pénzért igen megtudsz venni - ez a magyar oktatás. De ha inasnak állsz s magad tapasztalod ki, nem biztos, hogy elismernek benne.

Busterftw
Busterftw
2019. okt. 9. 19:00
#1

Szerintem nem fair, hogy cirka 50 evet kell varni az elismeresre. ( Whittingham  eseteben)

BiroAndras
BiroAndras
2019. okt. 10. 15:23

@Busterftw

Szeretik megvárni, amíg a felfedezéseket nagyon alaposan igazolják, és a fontosságuk is egyértelművé válik. Nagyon ciki, ha olyat jutalmaznak, amiről később kiderül, hogy tévedés, vagy netán csalás. Volt rá példa.

Vissza az oldal tetejére