A Rice Egyetem mérnökei talán megtalálták a módját a lítium-ion akkumulátorok még hatékonyabbá tételére. A jelentések szerint a kutatók egy méretezhető módszert fejlesztettek ki, amely optimalizálja az úgynevezett prelithiation folyamatot, amely segít csökkenteni a lítiumveszteséget és javítja az akkumulátor élettartamát. Az eljárás a szilícium anódok stabilizáltabb lítium fémrészecskékkel való bevonásán alapul.
A fejlesztés akkor történt, amikor a Rice laboratórium vegyész- és biomolekuláris mérnöke megpróbálta az anódokra permetezni a részecskekeverék bevonatát. A mérnök, Sibani Lisa Biswal úgy találta, hogy az anódok lepermetezése 22-44 százalékkal növeli az akkumulátor élettartamát. Ezenkívül a nagyobb mennyiségű bevonattal ellátott akkumulátorcellák nagyobb hatékonyságot érhetnek el.
Ez a fejlesztés hatalmas szó és teljesen megváltoztathatja az akkumulátorral működő tárgyak mindennapi életünkben történő felhasználását. A telefonok, okosórák és számos egyéb, akkumulátorral működő cikk lítium-elemekkel állítja elő a szükséges elektromos áramot. Ha növelni tudjuk a lítium akkumulátorok működési hatékonyságát azzal, hogy ezeket a részecskéket permetezzük, az több területen javíthatja az akkumulátor élettartamát.
Van azonban egy árnyoldala is. Teljes kapacitással (100 százalékra feltöltve) az akkumulátorok ténylegesen gyorsabban kezdtek elhasználódni a következő ciklusokban a rajtuk lévő részecskékkel együtt. Az eredményeket részletező teljes tanulmány az ACS Applied Energy Materials-ban található.
Természetesen más fejlesztések is segíthetnek az akkumulátorok hatékonyabbá tételében. A lítium-ion akkumulátorok grafitjának szilíciumra cseréje jobb energiasűrűséget tesz lehetővé. Ennek az az oka, hogy a grafit kevesebb lítium-iont képes összefogni, mint a szilícium.
A lítium-ion akkumulátorok hatékonyságát javító új részecskepermethez hasonlóan azonban az akkumulátorokban lévő szilíciumnak is van néhány negatívuma. A legnagyobb probléma itt az, hogy a szilícium egy úgynevezett szilárd-elektrolit interfázisot képezhet, amely valójában felemészti a lítiumot, így gyorsan lemerül az akkumulátor.
Ha azonban meg tudják oldani ezt a problémát, ez az új részecske és a szilícium lítium-ion akkumulátorokban való felhasználása hosszabb élettartamú és megbízhatóbb akkumulátorokat biztosíthat. Az akkumulátor fejlesztése továbbra is lenyűgözte a tudományos közösséget, és csak remélni tudjuk, hogy ez a felfedezés folytatódik, és végül valamilyen módon eléri a szélesebb fogyasztói piacot.
