Ný álrafhlaða gæti hlaðið símann þinn á mínútu

Hröð, ódýr, örugg, sveigjanleg og líflöng rafhlaða er nú orðin að veruleika.

credit: Mark Shwartz, Precourt Institute for Energy, Stanford University
credit: Mark Shwartz, Precourt Institute for Energy, Stanford University

Vísindamenn hafa lengi horft til áls við hönnun rafhlaðna. Álið er ódýrt, sveigjanlegt, óeldifmt og hefur mikla spennueiginleika. Þar til nú hefur þeim ekki tekist að framleiða hagkvæma rafhlöðu úr áli.

Eins og felstar rafhlöður samanstendur nýja ál rafhlaðan af tveimur rafskautum: neikvætt hlaðinni anóðu gerða úr áli og jákvætt hlaðinni katóðu. Áskorunin hefur hingað til verið að finna rétt efni fyrir katóðuna, hæft til að framleiða næga spennu í þúsundir umferða af hleðslu og afhleðslu.

Nú hefur alþjóðlegt teymi vísindamanna í Stanford fundið lausnina. Þau notuðu ál fyrir anóðu, grafít fyrir katóðu og saltlausn í sveigjanlegum húðuðum poka. Grafít er eitt af fjölgervingsformum kolefnis en þú kannast eflaust við það sem blýið í blýantinum þínum.

Vel yddað grafít.
Vel yddað grafít.

Þau vonast til að rafhlaðan muni koma í stað algengra alkalín rafhlaðna sem eru óhollar umhverfinu, og liþíum jóna rafhlaðna sem eru eldfimar. Þrátt fyrir viðurkennda eldhættu liþíum jóna rafhlaðna eru þær settar í flestar fartölvur og snjallsíma sem við notum. Nýja ál rafhlaðan tekur ekki eld þó það sé borað í gegnum hana.

Frammistaða ál rafhlöðunnar er byltingarkennd. Flest erum við vön að eyða mörgum klukkutímum að hlaða tækin okkar oft daglega. Það tekur nú aðeins eina mínútu að fullhlaða ál rafhlöðuna, og hún stenst um 7.500 umferðir af hleðslu og afhleðslu.  Til samanburðar þolir liþíum jóna rafhlaða aðeins um 1.000 umferðir.

Rafhlaðan hefur nær allt sem við viljum að rafhlaða hafi: ódýr rafskaut, öryggi, háhraða hleðslu, sveigjanleika og langan líftíma, en það eina sem þau eiga eftir að bæta er spenna rafhlöðunnar sem er nú um 2 V. Það er meira en í hefðbundnum AA rafhlöðum en ekki nema um helmingurinn af spennu liþíum jóna rafhlaðna. Það vonast þeir til að bæta með því að þróa betri efni fyrir katóðuna. Þá fáum við loks að njóta ofurrafhlaðna með sveigjanlegu tækjunum okkar.

Heimild: Eitt