A szingapúri Nanyang Műszaki Egyetem (NTU) kutatói kifejlesztettekegy olyan akkumulátort, amely két perc alatt nulláról 70 százalékos töltöttséget képes elérni. Az akku másik nagy előnye a szupergyors töltődési sebességen túl, hogy nagyon hosszú élettartammal is bír: a fejlesztők állítása szerint akár 20 évig is megőrizheti használhatóságát, vagyis nagyjábaól tízszer tovább bírja, mint a létező lítiumion-akkumulátorok többsége.
Az új energiatároló készülék számos iparágban hozhat forradalmi változásokat, de különösen jelentős lehet a hatása az elektromos járművek között, amelyek széles körben való elterjedésénél komoly akadályt jelent az akkuk korlátozott élettartama és hosszú töltődési ideje. Az egyebek mellett mobiltelefonokban, táblagépekben és elektromos autókban használt lítiumionos-akkumulátorok általában körülbelül 500 töltési ciklust bírnak ki, mielőtt kapacitásuk a használatot befolyásoló mértékben csökkenni kezd. Ez átlagos használat mellett 2−3 évet jelent, egy-egy feltöltés ideje pedig nagyjából két órát vesz igénybe.
A Chen Xiaodong vezette kutatócsoport új akkumulátorában a lítiumion-akkukban hagyományosan használt grafitanódot egy újfajta, titán-dioxidot tartalmazó, gélszerű anyagra cserélték. Az új anód alapanyaga bőségesen rendelkezésre áll a természetben, ahol a molekulák rendszerint gömbszerű szerkezeti egységekbe csoportosulnak. Az NTU munkatársai rájöttek, hogyan lehet apró nanocsöveket képezni az anyagból. Az emberi hajnál ezerszer vékonyabb csövecskék felgyorsítják az akkuban zajló kémiai reakciókat, így lehetővé teszik, hogy az a megszokottnál sokkal gyorsabban töltődjön. A gyártás sem túl bonyolult, hiszen a gél előállításához mindössze nátrium-hidroxiddal kell keverni a titán-dioxidot, majd felmelegíteni a keveréket.
A hagyományos lítiumion-akkukban az elektronok anódhoz kötéséhez kémiai adalékanyagokat kell használni, és ez lassítja a reakciók sebességét. A titándioxid-nanocsövek esetén ilyenekre nincs szükség, ami egyrészt gyorsítja a reakciókat, másrészt ugyanakkora térben nagyobb töltésmennyiség tárolását teszi lehetővé. Az új rendszer 10 ezer töltési ciklus után is közel teljes kapacitáson működik, így ha használta elterjed, jelentősen csökkenni fog a veszélyes hulladék mennyisége is, ami jelenleg a meglehetősen gyakori cserére szoruló lítiumion-akkuk miatt egyre jelentősebb probléma.
Rachid Yazami, az NTU professzora és a lítium-grafit anódot 30 évvel ezelőtt kifejlesztő kutatócsoport egykori tagja szerint az új akkumulátor jelentheti a következő nagy előrelépést az energiatárolás iparágában. Bár a lítiumion-akkuk ára jelentősen csökkent, teljesítményük pedig folyamatosan nőtt 1991 óta, amikor a Sony először dobott piacra ilyen rendszerű akkut, időközben az igények is megnőttek és megváltoztak, mondja a szakértő. Yazami szerint a leginkább fejlesztést igénylő terület az akkuk energiasűrűségének növelése lehet, ami viszont szoros összefüggésben áll a töltődési sebességgel is. Az ideális az lenne, ha egy elektromos autó feltöltését kevesebb mint 15 perc alatt meg lehetne oldani, ami az új nanoszerkezetű anóddal már nagyon is megvalósítható célnak tűnik.
