Az IDF-en az Intel és a Zinc Matrix Power bemutatta egy cink-mátrix technológián alapuló akkumulátor működését. A két vállalat júniusban írta alá az együttműködésükről szóló szerződést, és a fejlesztéseknek köszönhetően két éven belül megjelenhetnek a piacon a hosszabb üzemidőt biztosító akkuk.
Hirdetés
Az új technológia ugyanakkora méret mellett dupla annyi energiát biztosít, mint a Li-ion akkumulátorok. Az IDF-en bemutatott prototípus 1,6 voltos feszültség mellett szolgáltat 10 Ah energiát. A nyolc cellából álló akkumulátor kapacitása kb. 120 Wh.
Forrás: tecCHANNEL.de
A cinkanóddal rendelkező elemek igen nagy energiasűrűséget biztosítanak, azonban eddig nem tudták piacképes és környezetkímélő módon megoldani újratöltésüket, így a fejlesztések előbb a nikkel (NiCd, NiMH), majd a lítium (Li-ion) alkalmazása felé mozdultak el. A Zinc Matrix Powernek azonban sikerült megfelelő megoldást találni a cinkkel kapcsolatban felmerült problémákra. Ezek közül két fontosabb van: az egyik, hogy a cink-oxid nagyon jól oldódik a vizes alkáli-elektrolitban, így hajlamos elhagyni az anód közvetlen környezetét; a másik, hogy a cink redukálása nagyjából ugyanazon a feszültségen történik, amelyen a víz oxigénre és hidrogénre bomlik. Ennek a két tulajdonságnak tudható be, hogy ma nem számottevő az újratölthető cink-alkáli akkumulátorok piaci jelenléte.
A cink-mátrix technológia polimerek segítségével oldja meg mindkét nehézséget. Használat során a cink kiválik az anódból, és a cink-oxid gyakorlatilag az egész cellában eloszlik. Újratöltéskor a cink tipikusan az eredeti anódétól eltérő formát vesz fel, a keletkező kis tüskék pedig a szigetelő réteget felsértve rövidzárt okozhatnak. Ráadásul a mai anódok por alakú anódot tartalmaznak a nagyobb felület érdekében, ennek visszaállítása pedig nyilván még nehezebb. A Zinc Matrix Power a cinkszemcséket egy polimermátrixban helyezi el, amely átengedi a hidroxid-ionokat, de nem engedi ki a cink-oxidot. A mátrix alkalmazásával jól körülhatárolható és méretezhető az anód felülete, amely változatlan marad a cella kimerülése és – a technológia jelen állása szerint legalább száz – újratöltési ciklusa után is.
Újratöltéskor a kritikus feszültségérték miatt egyszerre redukálódik a cink és keletkezik a vizes oldatból oxigén és hidrogén. Az oxigén aztán megtámadja a cinket, újra cink-oxiddá alakítva azt, a hidrogén pedig távozik a cellából. Kis cellák esetén ez nem jelent (robbanás)veszélyt, azonban az akkumulátor élettartamát nagy mértékben lerövidíti. A folyamatot nehézfémek segítségével tudták meggátolni, a szigorodó környezetvédelmi előírások és a változó piaci igények következtében azonban ezek használata jelentősen visszaszorult: részben ezért nem is tölthetők a jelenleg kapható alkálielemek. Ezt a problémát is polimer alkalmazásával sikerült megoldani, a Zinc Matrix Power által kikísérletezett féligáteresztő anyag biztosítja a komponensek megfelelő elkülönítését.
A cink-mátrix cellának a fejlesztők szerint számos előnye van: nem tartalmaz a környezetre ártalmas anyagokat, nem robbanásveszélyes, és nem „emlékezik”, vagyis újratölthető teljes kisütés nélkül is, és a töltési ciklusok során csak lassan veszít kapacitásából, továbbá kis méretű, akár 3 mm vastag cellák is készíthetők. Hordozható eszközök (noteszgépek, mobiltelefonok) gyártói jövőre kapják meg az újfajta akkumulátor mintapéldányait, a sorozatgyártást pedig 2006-ra tervezi az Intel és a Zinc Matrix Power.
