Álláshirdetések
Events / Courses
Legfrissebb híreink
Egy zsugorodó tóban kell halásznia a magyar beszállítóknak
2024.05.21 16:16
Nincs elég töltő, késik a kínai elektromos SUV
2024.05.21 15:19
Tiltott kínai alkatrészekkel importálhatott autókat a BMW
2024.05.21 13:17
Ellephetik a gyárakat az emberszabású robotok
2024.05.21 12:22
Autopro Blog
Autopro a Facebookon
Galériáink
A nióbium hozhat áttörést az akkufejlesztésben
Fotó: Volkswagen Newsroom
A nióbium lehet a kulcs az ígéretes lítium-titán-oxid akkumulátorok egy komoly gyengeségének, az alacsony energiasűrűségnek a javításához. Ezáltal az átmenetifémmel elvileg olyan akkumulátorok alkothatóak, amik nem csupán megfelelő hatótávolságot, de kiemelkedő töltési sebességet is kínálnak.
Az anódokkal szembeni elsődleges elvárás, hogy nagy felszínnel rendelkezzenek, mivel az nagyszámú lítium ion befogadását – az pedig nagy energiatároló-kapacitást biztosít. Szintén elvárás a nyitott struktúra, ami az ionok akadálymentes, alacsony hőképződéssel járó áramlását teszi lehetővé.
Az anódfelület növelésére kínálkozik a szén. Hátulütője azonban, hogy a lítiumionok mozgatásával együtt változik a térfogata, ciklikus terhelést, a szénatomok leválásán keresztül pedig önkisülést okozva. Ugyancsak a szén ellen szól, hogy a belőle készült anódokon lítiumlerakódás alakulhat ki, ami növekedésével átszakíthatja a katódot és az anódot elválasztó szeparátort, akár veszélyes túlmelegedést is okozva.
Továbbá több ígéretesnek tűnő, régóta fejlesztés alatt álló, de a gyakorlatban még nem alkalmazott akkumulátortechnológia is van. Ezek egyike a lítium-levegő cellák, amik elméletileg tízszer akkora energiasűrűséggel kecsegtetnek, mint a ma kapható legfejlettebb társaik.
Valamit valamiért
Az akkumulátorok különböző kémiai összetételei eltérőek az olyan jellemzőikben, mint az ár, a biztonság, az élettartam, az energiasűrűség, illetve a töltési és kisütési idő. Mivel nincs köztük olyan, amelyik minden szempontból jól teljesítene, az egyedi elvárások függvényében a világ autógyártói más-más kémiákat használnak. A Tesla például egészen mostanáig elsődlegesen a lítium-nikkel-kobalt-alumínium-oxid akkukra épített azok energiatároló-kapacitása miatt. Elon Musk cége a Volkswagenhez és a Fordhoz hasonlóan nemrég váltott a lítium-vasfoszfát akkumulátorokra, amelyek ugyan kisebb kapacitásúak, de kevésbé érzékenyek a szélsőséges hőmérsékletekre.
Egy másik stratégia hibrid akkumulátor, amiben magas energiasűrűségű cellákat nagy áramerősséggel, tehát gyorsan tölthető cellákkal kombinálnak.
A lítium-titán-oxid (LTO) anód a gyorsan tölthetőséget magas biztonsággal és kimagasló élettartammal kombinálja, ugyanakkor az energiatárolási kapacitás messze elmarad az e-autók gyártói által elvárttól. Ezen tulajdonságai miatt az LTO anódokat a rövid, repetitív utakat megtevő városi elektromos buszok hajtására használják. A nagy töltési teljesítmény lehetővé teszi, hogy a végállomáson hat perc töltéssel annyi energiát tápláljanak az akkumulátorba, ami elég a következő forduló megtételéhez.
A tökéletes megoldás?
Az LTO anódok hatótáv oldali gyengeségére a nióbium szolgálhat megoldással. Kutatások során kiderült, hogy a nióbium-titán-oxid kémia háromszor akkora energiasűrűséggel rendelkezik, mint az LTO. Ugyanakkor a magas élettartam és a gyorsan tölthetőség továbbra is adottak: még 5000 töltési-kisütési ciklus után is megmarad az eredeti energiatároló-kapacitás 90 százaléka, miközben a gyorstöltési képesség még -10 Celsius fokon is biztosított.
A nióbium-titán-oxid anódok tehát jelentős potenciált hordoznak teljesítményüket még azonban optimalizálni szükséges. Ezenkívül arról sem szabad megfeledkezni, hogy töltési kapacitásuk kihasználásához megfelelő töltőállomások is kelleni fognak – olvasható a SAE International cikkében.
Érdekesnek találta ezt a hírt? Ne maradjon le a legfontosabb járműipari történésekről, iratkozzon fel hírlevelünkre ezen a linken!
