Litiumioniakkuja pidetään yhtenä potentiaalisimpana sähköenergian varastointimenetelmänä. Nyt Itä-Suomen yliopiston tutkimus tuo niihin uutta korvaamalla anodina käytetyn grafiitin piillä. Näin anodin kapasiteetti voidaan jopa nelinkertaistaa, selviää tutkimustuloksista.
’’Jo nyt piitä käytetään pieninä määrinä Teslan akuissa lisäämään niiden energiatiheyttä, mutta piin määrän kasvattaminen entisestään on erittäin haastavaa’’, sanoo Itä-Suomen yliopiston tutkija Timo Ikonen.
Piin toimivuus akuissa edellyttääkin nanopartikkelien käyttöä, mikä luo omat haasteensa materiaalin tuotettavuuteen, hintaan ja turvallisuuteen. Yksi Itä-Suomen yliopiston tutkijoiden merkittävimmistä havainnoista oli, että sopivan huokoisuuden omaavat 10 – 20 µm:n kokoluokan partikkelit toimivat akuissa parhaiten.
Mikrometriluokan partikkelit ovat helpompia ja turvallisempia käsitellä kuin nanopartikkelit. Tämä on tärkeä seikka muun muassa akkumateriaalien kierrätettävyyttä tarkasteltaessa.
Jatkotutkimuksissa pii yhdistetään pieneen määrään hiilinanoputkia, joiden avulla materiaalin sähkönjohtokyky ja mekaaninen kestävyys paranevat entisestään.
’’Nyt meillä on hyvä käsitys niistä materiaaliominaisuuksista, joita edellytetään piin käyttämiseksi laajassa mittaskaalassa litiumioniakuissa, sanoo professori Vesa-Pekka Lehto.
Tutkimuksessamme käytetty pii on kuitenkin hänen mukaansa liian kallista kaupalliseen käyttöön. Siksi Itä-Suomessa tutkitaan parhaillaan vastaavanlaisen materiaalin valmistusta maatalousjätteestä kuten ohran kuorituhkasta.
LISÄÄ: Tutkijoiden artikkeli Scientific Reports -tiedelehdessä (LINKKI).
Uusimmat teknologiauutiset kätevästi uutiskirjeessä – kerran viikossa (LINKKI).
LUE – UUTTA – LUE – UUTTA – LUE – UUTTA
Uusi ammattilehti huipputekniikan kehittäjille – Lue tästä ilmaiseksi!
https://issuu.com/uusiteknologia.fi/docs/1_2017