A lítium valódi alakja
Egy új felfedezéssel és új technológiával jobb és biztonságosabb újratölthető akkumulátorok készülhetnek.
A Kaliforniai Egyetem (Los Angeles) kutatói olyan eljárást fejlesztettek ki, amelynek során a fémes lítiumot úgy lehet felhordani, hogy azon nem alakul ki az egyébként megszokott korróziós réteg. E korrodált réteg nélkül maga a fém eddig nem ismert, rombusz oldallapú dodekaéder, vagyis 12 oldalú test alakját ölti magára. Ezek mérete nagyjából akkora, mint egy átlag baktériumé.
A lítium-ion akkumulátorokhoz képest a fémes lítiumból készülők kb. kétszer több energiát képesek tárolni, ám tűz- és robbanásveszélyesebbek, ezért e technológia nem is terjedt el. A kaliforniai kutatók Nature folyóiratban ismertetett fejlesztése segítségével azonban megkerülhető e probléma. A fejlesztés lényege, hogy a lassú felhordás folyamatát nagy mértékben felgyorsították. A kialakuló alakzatot speciális elektronmikroszkóppal tudták azután megszemlélni.
A lítium igen könnyen reakcióba lép más anyagokkal, ennek hatására alakul ki a korróziós réteg, szinte már abban a pillanatban, amikor a fémet az elektródára felhordják. Az egyetem szakemberinek azonban sikerül megelőzni ezt a korróziót, és egyúttal az is kiderülhetett így, hogy a lítium atomjai milyen különleges alakzatba rendeződnek. A legtöbb tudományos vizsgálat eddig olyan leírást adott a lítiumról, hogy darabos, oszlopos. „Meglepő volt felfedezni, hogy amint megakadályoztuk a felszíni korróziót, e nehezen meghatározható alakzatok helyett egyedi poliédert láttunk, amely megfelelt a fém kristályszerkezete alapján született elméleti előrejelzésnek. Ez a kutatás végre lehetővé tette, hogy újraértelmezzük, amit a fémes lítiumakkumulátorokról tudunk” – magyarázta Yuzhang Li, a kutatás egyik résztvevője.
A lítium felhordásának 200 éves technikája során, ha a felületre elkezd kirakódni a fém az ehhez használt sóoldatokból az ehhez használt elektromosság hatására, gyakran elágazó kis nyúlványok születnek. Amikor egy akkumulátorban e nyúlványok aztán véletlenül egymáshoz érnek, rövidzárlat keletkezik, ez pedig robbanáshoz is vezethet. A most feltárt korróziómentes, szabályos alakú lítium azonban azt jelzi, megoldható úgy is a folyamat, hogy ne vezessen el ehhez a rövidzárra képes összevissza alakzathoz.
Más fémek – például arany, platina – esetében már képesek vagyunk nanokockákat létrehozni, a kaliforniai szakemberek szeretnének hasonlót a lítiumból is.