Page 10 - No31

AZ ENERGIATÁROLÁS PERSPEKTÍVÁI

kétvegyértékű Fe eleme fogadja el azokat
II
(Fe ->Fe redukció), lehetővé téve a Li
+
II
III
felvételét.
A kisütéskor lejátszódó redoxireakciók:

akkumulátorok tipikusan keményszén Töltéskor: fordított folyamat.
(szilárd szén) anódot, réteges oxid vagy Elektrolit:
Az elektródákon kisütéskor fellépő polianionos katódot és szerves karbonát Szerves karbonát alapú oldószerek (EC/
bruttó reakció: alapú elektrolitot használnak; az PC, DEC, EMC) NaPF6 vagy NaFSI sóval,
elektródreakciók pedig a lítiumion valamint stabilizáló adalékokkal.
rendszerekhez hasonló „hintaszék”
mechanizmust követik. Míg a grafit anódokban a lítium alkotja
A cella Gibbs szabadenergia változása a stabil LiC fázist, a nátrium nem
₆
kisütéskor standard körülmények között REAKCIÓ KISÜTÉSKOR: interkalálódik stabilan grafitba, a porózus
(1bar nyomás, 25 C ): C Na -> C + Na + e - kemény szén az alkalmas anódanyag. A
o
+
x
x
Töltéskor: fordított folyamat. kálium interkalál grafitba és KC -t képez.
₈
A legelterjedtebb katódanyagok a
réteges oxidok (P /O típusú Na MeO ) és MIÉRT NINCSENEK MÉG
2
2
x
3
a polianionos anyagok (pl. Na V (PO ) . FORGALOMBAN?
3
2
4 3
Általános katódreakció kisütéskor: Évtizedek kutatása és fejlesztése után a
Na MeO + yNa + ye -> NaMeO 2 monovalens és multivalens fémanódok
-
+
1-y
2
A LI-ION AKKUMULÁTOROK TÖRTÉNETE.
Az első fém-ion akkumulátort Stanley Whittingham amerikai kutató készítette
el 1970-ben. Anódja fémes lítium volt, katódja az üreges titán-dioxid (TiO ).
2
A kisütés során ez LiTiO vegyes oxiddá alakult. Az akkumulátor feszültsége
2
Más mono- és multivalens fémeken alig több mint 2V volt. A fém lítium azonban reaktív és az akkumulátor túl
alapuló akkumulátortechnológiák robbanásveszélyes volt ahhoz, hogy biztonságosan használni lehessen. A
következő évtizedben kimutatta, hogy nagyobb cella feszültség érhető el, ha a
működése hasonlít a lítium-ion katód anyagát fém-szulfid helyett fém-oxidból, például kobalt-oxidból készítik.
akkumulátorok „hintaszék” Majd 1980-ban kimutatta, hogy fémlítium helyett anódként interkalált lítium
mechanizmusához, kivéve, hogy a lítiumot is használható, mellyel akár 4V cellafeszültség is elérhető. A Goodenough
más fémion és az adott fémionhoz katódja alapján Akira Yoshino japán kutató 1985-ben készítette el az első
kereskedelmileg életképes lítium-ion akkumulátort, lecserélve a reaktív lítium
alkalmazkodó gazdaanyag és elektrolit fémanódot is, ásványolajkokszba ágyazott fémes lítiummal, amely a katód
helyettesíti. A két és három vegyértékű kobalt-oxidjához hasonlóan képes interkalálni a lítium ionokat. Ez egy könnyű,
fémek esetében az anód a legtöbb esetben tartós és több százszor feltölthető akkumulátort eredményezett, mielőtt a
maga a fém. teljesítménye romlott volna. 2019-ben a Svéd Királyi Tudományos Akadémia, a
lítiumion-akkumulátor kifejlesztéséért, mindhármukat kémiai Nobel-díjjal ismerte
A jelenleg kereskedelmi forgalomban el.
kapható nátriumion (Naion)
10 KÉMIAI PANORÁMA 31. SZÁM, 2026. ÉVFOLYAM