Akkumulátorkutatás: lassú haladás

Akkumulátorkutatás: lassú haladás

"A szilárdtest akkumulátorok a következő generációs akkumulátorok egyik legnépszerűbb jelöltjei."FINSTERBUSCH MARTIN

Gépjárműgazdaságosság: A szilárdtest-akkumulátorok következő generációja kétszer olyan erős és biztonságos, mint a mai lítium-ion akkumulátorok. Mi igaz az autógyártók ígéreteiből?
Martin Finsterbusch: Valójában a szilárdtest akkumulátorok az elektromos mobil akkumulátorok következő generációjának legnépszerűbb jelöltjei közé tartoznak. Mivel már nem tartalmaznak folyékony elektrolitokat, szivárgásmentesek és hőállóak, ellentétben a mai lítium-ion akkumulátorokkal. Kutatóintézetünkben az energiasűrűség megkétszerezésén és a hosszú távú stabilitás javításán is dolgozunk.

Meddig tart a kutatással, és mikorra várható, hogy az akkumulátorok új generációja készen áll a piacra?
Ha holnap az egyik alkalmazottam egy csapásra megoldaná az összes megmaradt fizikai és kémiai problémát, az csak két évbe telne. Valójában még van néhány akadály, amit le kell küzdenünk, hiszen sejtjeink egyelőre csak laboratóriumi méretekben működnek. A nagy kihívás most abban rejlik, hogy az egyes kis cellák funkcióját a járműben lévő több száz nagy cellát tartalmazó akkumulátorra méretezzük. A következő lépésben az anyagokat és a gyártási folyamatokat költséghatékonyság szempontjából optimalizálni kell, hiszen az autógyártásban minden cent számít. Ezért nem számítok működőképes prototípusokra 2025 előtt, és lehetséges nagyüzemi gyártásra 2030 előtt.

Az olyan autógyártók, mint a Toyota és a Fisker, valamint a porszívókat gyártó Dyson a 2020-as évek elején szeretnék piacra dobni a szilárdtest akkumulátorokat. Van ebben valami igazság, vagy ezek csak pletykák?
Ha ezt tudnám, nem fizikus lennék, hanem tisztánlátó(nevet). A világ számos kutatólaboratóriuma jelenleg a legszigorúbb titoktartás mellett dolgozik új, bomlasztó akkumulátor-technológiákon. Ma senki sem tudja megmondani, hogy végül ki nyeri a versenyt.

Különféle fogalmakról hallhat, mint például a lítium-kén, lítium-levegő vagy akár lítium-üveg akkumulátorok. Szerinted melyik a legígéretesebb?
A Jülich Kutatóközpontban elsősorban oxid alapú kerámia szilárdtest akkumulátorok fejlesztésén dolgozunk. Bár ezek nagyobb gyártási kihívásokkal szembesülnek a kén- vagy foszfátalapú szilárdtest akkumulátorokhoz képest, egyben a legstabilabbak is. A kiindulási porokat, félkész termékeket és funkcionális rétegeket fejlesztjük és ezekből komplett sejteket építünk. Sok éves know-how és kerámiagyártási és feldolgozási folyamatok széles portfóliója áll rendelkezésünkre, amellyel sokféle anyagot tudunk kombinálni és különböző cellatípusokat előállítani. A hangsúly mindig a lehető legköltséghatékonyabb és skálázható anyagok és eljárások fejlesztésén van.

Ön személyesen vásárolna ma elektromos autót, vagy inkább megvárná az akkumulátorfejlesztés következő technológiai ugrását?
Valószínűleg nem lesz jelentős technológiai ugrás a következő néhány évben, hanem az akkumulátortechnológia fokozatos fejlődése. Hiszen a folyékony elektrolittal ellátott lítium-ion akkumulátor 25 éve létezik, és folyamatosan fejlesztik. Emiatt már érdekelt az elektromos autó vásárlása, de azt vettem észre, hogy a jelenleg beszerelt járműakkumulátorokkal kapcsolatos kérdéseimre sokszor nem kapok hozzáértő választ a kereskedőktől. Ráadásul a töltési infrastruktúra még nem eléggé elérhető a mobilitási igényeimhez, ezért inkább várok még egy kicsit.