A Houston-i egyetem kutatói és a Toyota észak-amerikai kutatóintézete együttes erővel megépítették egy olyan, újszerű magnézium akkumulátor modelljét, amely azonos teljesítmény mellett jelentősen olcsóbb és biztonságosabb alternatívája lehet a jelenleg használt lítium-ion akkumulátoroknak.
Mindössze néhány év alatt ugrásszerűen nőtt a modern akkumulátorok iránti globális kereslet. A hordozható elektronikus berendezések után ma már a részben vagy teljesen elektromos gépjárművek is egyre nagyobb felvevőpiacot jelentenek.
A további fejlődésnek ma részben a gyártókapacitás, részben a technológia fejlettsége szab gátat: a kutatók folyamatosan igyekeznek olyan új, alternatív megoldásokat kidolgozni, amivel áthidalhatnák a nyersanyagok hiányát, illetve a jelenleg alkalmazott rendszerek hiányosságait.
Egy ilyen, ígéretes lehetőség a magnézium elektrolitos akkumulátor: ebben a jelenleg használatos lítiumionok helyett magnéziumionok tárolják a töltést.
A technológia a legfrissebb kutatások szerint sokkal olcsóbbá és biztonságosabbá teheti az akkumulátortechnológiát, van azonban egy nem elhanyagolható hátránya: az elektrolit szobahőmérsékleten „lusta”, nehezen lép reakcióra az elektródákkal. A kutatók hosszú ideje igyekeznek kiküszöbölni ezt a problémát, ám az eddig alkalmazott megoldások nem támogatták az ipari léptékű felhasználhatóságot.
Most azonban a Houston-i egyetem kutatói és az észak-amerikai Toyota Research Institute (TRI-NA) munkatársai kidolgoztak egy olyan rendszert, amely elmondásuk szerint „fele annyi helyen, két nagyságrenddel nagyobb energiasűrűséget”, egészen pontosan 30,4 kW fajlagos teljesítményt kínál, mint a korábbi – azonos méretű – kísérleti magnézium akkumulátorok.
Méréseik szerint ez azt jelenti, hogy egy normál méretű városi autó padlólemezében, akár 200kWh-ás összteljesítményű akkumulátor is elhelyezhető, ez több mint duplája egy Tesla Model X jelenlegi akkumulátor kapacitásának és optimalizációtól függően, akár 1200 kilométeres hatótáv biztosítható vele.
A TRI 2016-os kutatási eredményeit felhasználva a kutatók most organikus kinonos katódot, valamint bóralapú elektrolitot alkalmaztak, és ezzel sikeresen orvosolták a korábbi magnézium akkumulátorok egy másik hátrányát: a gyors elhasználódást.
Az akkumulátor a laboratóriumi kísérletek során több mint 2000 töltési ciklus után is megőrizte eredeti kapacitásának 82 százalékát. Ez már most azt jelenti, hogy a kutatók nem állnak messze a tömeges ipari alkalmazáshoz szükséges élettartamtól.
Ezzel együtt számos jel utal arra, hogy a technológia jóval korábban válhat sorozatgyártásra éretté, mint azt a tudósok eddig gondolták: a Toyota Research Institute vezető munkatársa, Dr. Rana Mohtadi eredetileg 2030-35 tájára jósolta a magnézium ionos akkumulátorok piaci bevezetését, a legfrissebb kutatási eredmények ismeretében azonban ez már 2025-re megtörténhet.
