Akkujen käytön suosio lisääntyy koko ajan,  mikä on aiheuttamassa nykytekniikan akkutuotannolle uhkan perusmateriaalien niukkenevasta tarjonnasta. Siksi akkujen kehittäjien katseet ovat suuntautunut uusiin tekniikoihin, jotka voisivat hyödyntää laajasti saatavilla olevia materiaaleja. Yksi ehdokas on orgaaninen protoniakku.

Uppsalan yliopiston tutkijat ovat pyrkineet kehittämään akun, joka on rakennettu luonnossa yleisesti käytetyistä aineista joita voidaan käyttää orgaanisten akkumateriaalien luomiseen. He esittelivät äskettäin orgaanisen protoniakun, joka voidaan ladata muutamassa sekunnissa.

Akun aktiiviseksi materiaaliksi on valittu kinonit eli orgaaniset hiiliyhdisteet. Niillä on kyky absorboida tai emittoida vetyioneja eli protoneja, lataamisen ja purkautumisen aikana. Elektrolyyttinä on käytetty hapanta vesiliuosta.

”Akulla on vielä paljon tehtävää eteenpäin, ennen kuin siitä tulee kotitalousesine; Kehittämämme protoniakku on kuitenkin suuri askel kohti ympäristöä huomioivien orgaanisten akkujen valmistamista tulevaisuudessa”, sanoo Christian Strietzel Uppsalan yliopiston materiaalitieteiden ja tekniikan laitokselta.

Protoneilla toimivan akun ovat esitelleet myös australialaisen RMIT yliopiston tutkijat. Oregonin yliopiston tutkijat ovat puolestaan teoretisoineet täysin uudenlaista protonien varauksenkulkua hyödyntävää tekniikkaa. Toinen uusi kehitteillä oleva akkutekniikka on kahden ionin akut (DIB), joissa sekä kationit että anionit osallistuvat sähkökemialliseen redox-reaktioon.

Nämä akut ovat poikkeuksellisen turvallisia ja ympäristöystävällisiä verrattuna tavanomaisiin keinutuolityyppisiin litium-ioni akkuihin (LIB) ja ne voisivat täyttää kaupallisiin sovelluksiin liittyvät hintaodotukset. Tälläkin sektorilla on viime aikoina tehty uusia läpimurtoja.

Lisää: Nanobitteja.fi:n katsausartikkeli (LINKKI) ja aiemmat akkuaiheiset uutiset Uusiteknologia.fi:ssä (LINKKI).

Kuvituskuva: UT