A lítium iránt az emberiség éhsége kezd óriásira nőni, miközben a Földön ismert legtöbb lelőhelye nehezen megközelíthető, mint például az Atacama-sivatag, amely egy rendkívül mostoha körülményekkel megáldott vidék Dél-Amerikában, vagy akár a szibériai tajga, amelynek a lebányászása külön ökológiai problémákat is hordoz magában – magyarázta az InfoRádió Szigma – a holnap világa című tudományos magazinműsorában a BME Fizikai Intézet igazgatóhelyettese.

Simon Ferenc kifejtette: miután a lítium kiváltására rövid távon – leegyszerűsítve – nincs lehetőség, indokolttá váltak olyan alapkutatások, amelyek azt célozzák, hogy a későbbiekben mivel helyettesíthető ez a ritka és nehezen hozzáférhető nyersanyag. Ezek során merült föl az, hogy a periódusos rendszerben a harmadik helyen található elemet az alatta helyet foglaló

nátriumra lehetne cserélni, hiszen bár nehezebb, nagyon hasonló kémiai tulajdonságokkal bír

– tette hozzá a szakember. Az energiatárolása rosszabb ugyan a nátriumnak, mellette szól, hogy sokkal gyakoribb az előfordulása, mint a lítiumnak.

A helyettesítés, bár evidensnek tűnhet, több problémát is hordoz magában. Az egyik ilyen úgymond „történelmi” jellegű – fogalmazott a BME Fizikai Intézet igazgatóhelyettese – ugyanis, miután energiatárolás szempontjából a lítium volt annak idején a legjobb választás, így értelemszerűen annak a kutatása jutott el a legmesszebbre. Mindemellett a nátrium ellen szól a már említett nagyobb tömeg, valamint, hogy oxidatívabb a fém társánál.

A Lendület Kutatócsoportot azonban egy egészen más kihívás inspirálta: az akkumulátorokat két különböző anyagú elektróda alkotja, amelyek közül az anód, ami rendszerint grafit, nagy mennyiségben tartalmaz szokásos esetekben lítiumot. A grafitról évtizedek óta ismert, hogy lítiumot nagyon nagy mennyiségben képes felvenni, nátriumot azonban legfeljebb kis mennyiségben. Ez sarkalta a szakembereket arra, hogy találjanak egy olyan anyagot, amely alkalmas lenne az akkumulátorok anódjának, de nem grafit, hanem valami közeli származéka, hogy ezzel megvalósítható legyen a nátrium tárolása.

A grafitnak ismert egy módosítása, az úgynevezett grafén, amely egy szénatomrácsot alkot, miközben nagyon nagy a felülete, amihez „könnyen” köthetők különféle alkáli atomok – hívta fel a figyelmet Simon Ferenc, hozzátéve: a kutatás konkrét célja az volt, hogy a nátriumot az említett síkokhoz „hozzá tudják ragasztani”.