Veijo Hänninen
Monimuotoiset akut
Akkutekniikka jos mikään on nykyään nanotekniikkaa. Akkujen toimintaa tarkastellaan jo ionien tasolla ja materiaalitutkimus etsii yhä yksityiskohtaisemmalla tasolla sopivia materiaaleja. Ja niitä on myös löytynyt
Akkumarkkinoiden suosikin litium-ioni-akkujen suorituskyvyn kasvattaminen tehokkaammalla anodilla on osoittautunut haastavaksi. Grafiittianodin vaihtaminen piihin houkuttelee, sillä siihen mahtuisi kymmenen kertaa enemmän varausta. Mutta jo muutaman lataus/purku-syklin jälkeen piin rakenne halkeilee ja pilaa akun toiminnan.
Turpoamisen ongelma
Aihetta on tutkittu jo pitkään eikä markkinoita vallannutta menetelmää ole vielä selvinnyt.
Vuonna 2012 Stanfordin yliopiston materiaalitutkija Yi Cuin johtama ryhmä löysi yhdeksi ratkaisuksi kaksiseinämäisen piinanorakenteen joka kestää yli 6000 lataus/purkaus-jaksoa.
Cuin ryhmän kehittämä rakenne koostuu kaksiseinäisestä piinanoputkesta, joka on päällystetty ohuella kerroksella vahvaa piioksidia. Juuri tämä uloin kerros estää nanoputken laajenemisen ja turpoaa harmittomasti osaksi onttoa sisäosaa, joka on niin pieni että elektrolyytin molekyylit eivät sinne pääse.
Jo vuonna 2008 Cui perusti Amprius nimisen yrityksen, jolle on lisensoitu oikeudet patentteihin ja piiputkiseen anoditekniikkaan. Kesällä 2014 tämä yritys sai SAIF Partnes sijoittajaryhmältä 30 miljoonan dollarin rahoitusruiskeen akkutekniikkansa edelleen kehittämiseksi.
Huokoisuutta ja hydrogeelejä
Rice Universityn tutkijat parantelivat piipohjaista tekniikkaansa murskaten huokoista piitä sellaiseen muotoon, että akkuvalmistajat voivat sitä käyttää.
Murskatun materiaalin pinta-ala on
Keväällä 2013 julkaistussa tutkimuksessa ETH Zurichin ja EMPA:n kemistit esittelivät puolestaan tinan käyttöä tähän tarkoitukseen sillä jokainen tina-atomi voi absorboida ainakin neljä litium-ionia. Kuitenkin myös tinaelektrodit turpoavat ja kutistuvat mutta ratkaisuksi tutkijat tuottivat alan yhtenäisimmät ja pienimmät tinananokiteet ja upottivat niitä suuria määrä huokoiseen, johtavaan ja läpäisevään hiilimatriisiin.
Stanfordin yliopistossa toiminut tutkijaryhmä kehitti puolestaan anoditekniikan, jossa polymeerillä päällystetyt piin nanohiukkaset sijoitetaan johtavan hydrogeelin sisälle.
Kesällä 2013 tutkijat arvelivat, että tekniikka mahdollistaisi luoda vakaan litium-ioni-akun, joka säilyttää suuren varauskapasiteetin yli 5000 lataus- ja purkamisjakson ajan.
Huokoinen hydrogeelimatriisi on täynnä tyhjiä tiloja, jotka mahdollistavat piinanohiukkasten laajenemisen. Matriisi muodostaa samalla kolmiulotteisen sähköä johtavan verkoston.
Hiekkaa ja grafeenia
Sittemmin vuoden 2014 kesällä muun muassa University of Californian ja Riverside Bourns College of Engineering tutkijat ovat vastanneet turpoamishaasteeseen valmistamalla suoraan vahvasti kvartsisesta hiekasta nanomittakaavan huokoista piitä.
Myös Pacific Northwest National Laboratoryssä (PNNL) on kehitetty sienimäistä nanomateriaalia piistä.
Wuhan University of Technologyn (WUT) tutkijat ovat kehittäneet kolmiulotteisen rypistetyllä grafeenilla kapseloidun nikkelisulfidi elektrodin, joka on korkeaenerginen litiumia varastoiva materiaali.
Tutkijoiden mukaan turpoamisen vastaanottava kapselointi mahdollisti lähes 1000 lataus-purkausjaksoa vain vähäisellä kapasiteetin heikkenemisellä.
Nanoputkilla parempi tulos
NREL-tutkimuslaitoksen tutkijat ovat taasen luottavat kiteisiin nanoputkiin ja -tankoihin.
Tutkijat yhdistelivät niitä siten, että ne voivat olla apuna akun lataamisessa ja vähentämässä elektrodin turvotusta ja kutistumista.
Tyypillisissä litium-ioni-akuissa käytetään eri materiaaleja johtamaan elektroneja ja sitomaan aktiivisia aineita, mutta NREL:n lähestymistapa on käyttää hiilinanoputkia molempiin toimintoihin. Näin voi pakata enemmän energiaa samaan tilaan. Lähestymistapa auttaa myös kemiallisten reaktioiden kääntämistä, mikä mahdollistaa, että akkua voi ladata käytön aikana.
Yksiseinämäiset hiilinanoputket (SWCNTs) ovat kalliita, mutta kesällä 2014 tutkijat uskoivat, että hinta vielä laskee pisteeseen, jossa ne ovat taloudellisesti järkeviä myös akuissa.
Graalin malja?
Varsinaisena Graalin maljana litium-akuille on pidetty puhtaasta litiumista tehtyä anodia. Heinäkuussa 2014 Stanfordin yliopiston tutkijat ilmoittivat ottaneensa ison askeleen kohti tätä tavoitetta.
Nykyisissä litium-akuissa litiumia on itse asiassa vain elektrolyytissä. Anodi puhtaasta litiumista olisi valtava hyppäys litium-akun suorituskyvylle (3860 mAh/g).
Kaikki anodimateriaalit, kuten grafiitti ja pii laajentuvat hieman latauksen aikana mutta se on varsin pientä puhtaaseen anodiin verrattuna. Anodin haurastuessa litiumionit muodostavat hiusmaisia kasvaimia eli dentriittejä, jotka riittävästi kasvaessaan oikosulkevat akun.
Lisäksi litiumanodit ovat kemiallisesti erittäin reaktiivisia elektrolyytin kanssa kosketuksiin joutuessaan. Näiden ongelmien ratkaisemiseksi Stanfordin tutkijat rakensivat litiumanodinsa päälle suojaavan kerroksen.
Amorfisesta hiilestä valmistettujen nanopallukoiden muodostama seinämä on vain 20 nanometriä paksu mutta se on kemiallisesti stabiili ja mekaanisesti vahva kestämään litiumin laajeneminen latauksen aikana.
Läpimurto?
Nanyang Technology Universityn (NTU) tutkijat kertoivat syyskuussa kehittäneensä materiaalitekniikkaa, joka mahdollista erittäin nopeasti ladattavia Li-Ion-akkuja. Ne voitaisiin ladata 70 prosenttisesti vain kahdessa minuutissa. Niillä olisi myös käyttöikää yli 20 vuotta, mikä on kymmenkertaisesti verrattuna nykyisiin litium-ioni-akkuihin.
Sähköautoissa voitaisiin tämän myötä säästää kymmeniä tuhansia akun vaihtamisesta aiheutuvia kuluja ja latauskin onnistuisi samassa ajassa kuin bensamittarilla käynti.
Tämän läpimurron perustana on akkujen anodina käytettävä titaanidioksidista valmistettu geelimateriaali. Titaanidioksidi on runsas, halpa sekä turvallinen ja vähän turpoava materiaali. NTU:n ryhmä on onnistunut vatkaamaan titaanidioksidista pitkiä kerrosmaisia nanoputkia. Niistä muodostuva kolmiulotteinen verkkorakenne nopeuttaa akun kemiallisia reaktioita. Lisäksi TiO2 (B) materiaalien etuna on ultranopea pseudokapasitiivisen varausmekanismin kautta tapahtuva lataus-purkausprosessi kun muut muodot titaanioksidia lähinnä interkalatoituvat.
Professori Chen Xiaodongin projektiryhmä aikoo seuraavaksi rakentaa suuren mittakaavan protoakun. Tämä patentoitu teknologia on jo herättänyt teollisuuden kiinnostusta sillä geelin valmistaminen onnistuu helposti nykyisillä tuotantovälineillä.
Professori Chen odottaakin, että uuden sukupolven pikaladattavat akut tulevat markkinoille seuraavan kahden vuoden aikana.
Laminaarivirtaukseen perustuva akku
Uudenlaiset sähköntuotannon muodot vaatisivat halvempia ja suuren mittakaavan akkuja tukemassa laajaa aurinko- ja tuulienergian käyttöä. Tämä on tuottanut monia uusien ja uusvanhojen akkutekniikoiden tutkimussuuntauksia.
Vuonna 2013 MIT:n (Massachusetts Institute of Technology) tutkijat julkistivat suunnitelmansa ladattavasta akusta, joka ei ole riippuvainen kalliista ja ajan myötä pilaantuvista kalvoista.
Ratkaisu varastoi ja vapauttaa energiaa laminaarivirtaukseen perustuen: Kahta nestettä pumpataan kanavan läpi jossa niiden sähkökemiallinen reaktio kahden elektrodin välissä varastoi tai vapauttaa energiaa. Sopivissa olosuhteissa, rinnakkaisilla liuosvirtauksilla tapahtuu hyvin vähän sekoittumista.
Kehiteltävä akku toimii nestemäisellä bromiliuoksella ja vedyllä. Bromi on suhteellisen edullinen materiaali ja sen kemiallinen reaktio vedyn kanssa antaa hyvät mahdollisuudet energian varastointiin.
Nestemäistä bromia pumpataan grafiittikatodin yli ja bromivetyhappoa huokoisen anodin alle. Samaan aikaan vetykaasu virtaa anodin läpi. Vedyn ja bromin välisen reaktion tuloksena tuotetaan energiaa vapaiden elektronien muodossa.
Tutkijat pystyivät myös kääntämään kanavan kemiallisen reaktion kaappaamaan elektroneja ja varastoimaan energiaa – ensimmäisenä tällaisella kalvottomalla rakenteella.
Kun aurinko ei paista eikä tuuli puhalla
Alkuvuodesta joukko Harvardin tutkijoita ja insinöörejä demonstroi puolestaan orgaanista megaluokan virtausakkua.
Tämä metalleista vapaa virtausakku perustuu luonnonantimien sähkökemiaan eli edullisiin ja pieniin orgaanisiin kinoneihin. Ne ovat samoja molekyylejä, jotka varastoivat energiaa kasveissa ja eläimissä.
Virtausakut varastoivat energiaa kemiallisiin nesteisiin, joita säilötään erillisiin tankkeihin kuten polttokennoissa eikä itse akkujen rakenteisiin. Näin sähkökemiallisen muuntamisen laitteisto ja kemian varastosäiliöt voidaan mitoittaa toisistaan riippumatta
Erilliset mitoitukset mahdollistavat, että suurempia määriä energiaa voidaan varastoida halvemmalla kuin perinteisillä akuilla. Tästä syystä virtausakkuteknologia onkin ollut vahvan kiinnostuksen kohteena energian jakelun tasolla.
Kesällä 2014 myös Etelä-Kalifornian yliopiston tutkijat kertoivat saavuttaneensa omalla kinoneihin perustuvalle virtausakulleen noin 5000 lataussyklin keston ja arviolta 15 vuoden elinkaaren. Litium-ioni-akut kuluvat loppuun noin 1000 jakson jälkeen ja maksavat 10 kertaa enemmän valmistaa.
Metallisula ja ilma -yhdistelmä
George Washington Universityn tutkijat kehittävät akkutekniikkaa, jossa käytetään sulia aineita elektrolyyttinä, ilman happea ja erityisiä "useiden elektronien" varastointielektrodeja. Tällaisilla ratkaisuilla on suurin luontainen sähköenergian varastointikapasiteetti, kuin millään muulla akulla nykyään.
Sula-ilma-akut, jotka on tehty raudasta, hiilestä tai vanadiini boridista voivat varastoida vastaavasti kolme, neljä tai 11 elektronia molekyyliä kohti antaen näille akuille 20-50 kertaa suuremman tallennuskapasiteetin kuin litium-ioni-akulle, joka pystyy tallentamaan vain yhden elektronin litiummolekyyliä kohti.
Mutta tällaiset akut eivät ole ladattavia. Muutamat ladattavat sula-akut (joissa ei käytetä ilmaa), kuten sularikkiakkua on aiemmin tutkittu, mutta niillä on varsin kehno varastointikapasiteetti.
Ajatus on, että uudenlaiset sula-ilma-akut tarjoavat sekä suurta tallennuskapasiteettia että ladattavuutta. Tällöin ilma toimisi yhtenä akun elektrodina ja yksinkertainen nikkeli- tai rautaelektrodi toisena.
Ilma-akku olisi omiaan sähköautolle mutta sulan elektrolyytin lämpötila on 600 - 800 astetta Celsiusta. Tosin tällaisia lämpötiloja esiintyy myös perinteisissä polttomoottoreissa. Tutkijoiden mukaan nämä akut voisivat olla sopivia myös suurimittaiseen sähköverkkojen energian varastointiin.
Litium-rikki akkuja suuriin energiapooleihin
Myös erilaiset halpaa rikkiä hyödyntävät akut kiinnostavat aurinko- ja tuulivoimaa tuottavia tahoja.
Muutamat kokeelliset litium-rikki akut ovat osoittaneet kehityskelpoisuutta mutta niiden katodit vaativat monimutkaisia valmistusprosesseja.
National Institute of Standards and Technologyn (NIST), University of Arizonan ja Seoul National Universityn tutkijat ovat yhdessä koostaneet ainekset tehdä edullinen, suuren kapasiteetin litium-rikki-akku, jota voidaan käyttää satoja kertoja toimintakykyä menettämättä.
Litium-rikki-akut ovat monta kertaa energiatiheämpiä kuin litium-ioni-akut mutta toisaalta rikki yhdistyy helposti litiumin kanssa pilaten akun toiminnan nopeasti.
Tutkijat sulattivat rikin kahdeksan atomin renkaat pitkiksi ketjuiksi ja sekoittivat ne hiilipohjaisen muovin esiasteen kanssa. Yhdisteen lisäys katodeihin estää niitä halkeilemasta ja litium-rikkiyhdisteiden kiteytymistä.
General Motorsin tutkimuskeskuksen tutkijoiden kehittämä uudistus litium-rikki akuille on tehdä hiilestä pieniä onttoja ja johtavia kuoria, joka päällystettiin polymeerillä. Temppu auttaa pitämään Li-S yhdisteet kuoren sisällä eikä vaeltelemaan minne sattuu.
Testattaessa rakenteet säilyttivät tallennuskapasiteetin 630 mAh/g (litium-ioni-akuilla 200 mAh/g) ja yli 600 toimintasykliä.
Litium-rikkiä sähköautoille
Myös sähköautojen myötä litium-rikki akut ovat intensiivisen tutkimuksen kohteina koska sellaiseen mahtuu jopa neljä kertaa enemmän energiaa per massa kuin litium-ioni-akkuihin. Lisäksi se on myrkytön, edullinen ja siinä on vähemmän turvallisuusongelmia kuin litium-ioni akussa.
Useimmat alan tutkimukset ovat keskittyneet estämään rikkivuotoa mutta jotkut tutkimukset ovat osoittaneet, että akku voisi toimia vuodosta huolimatta. Siksi Pacific Northwest National Laboratoryn (PNNL) tutkijat keskittyivät tuottamaan anodille sitä suojaavan kilven.
Suojakilpi tehtiin grafiitista ja se siirtää rikin sivureaktioita pois litiumin pinnalta, estäen akun pilaavan kerrosten kasvamista. Näin anodista muodostui hybridi, joka nelinkertaisti litium-rikki akkujärjestelmän eliniän. Vaikka rikki edelleen liukenee elektrolyyttiin niin tutkijoiden akku toimi yli 400 lataus-purkausjaksoa vain 11-prosenttisella tallennuskapasiteetin laskulla.
Kiinteän elektrolyytin litium-rikki-akku
Kesällä 2013 Oak Ridge National Laboratoryn (ORNL) tutkijat kehittivät rikin liukenemisongelman ratkaisuksi kiinteän elektrolyytin litium-rikki akun.
Katodissa käytettiin ioneja johtavia runsasrikkisiä materiaaleja ja litiummetallin oksideita. Se yhdistettiin litiumanodin kanssa kiinteään elektrolyyttimateriaaliin.
Uusi katodi antoi akulle kapasiteetin 1200 milliampeerituntia (mAh) grammaa kohti 300 lataus-purkauskerran jälkeen 60 Celsius-asteen lämpötilassa. Vertailun vuoksi perinteisen litium-ioni-akun katodilla on kapasiteettia välillä 140-170 mAh/g.
Marraskuussa 2013 Berkeley Labin tutkijat esittelivät laboratoriossaan litium-rikki akkua, jolla on kaksinkertainen energiatiheys kuin litium-ioni akuilla mutta se kestää yli 1500 lataus-purkauskertaa.
Berkeley Labin akku antaa energiaa 500 wattituntia per kilogramma ja vielä tuhannen latauskerran jälkeenkin 300 Wh/kg. Sekin on enemmän kuin nykyisten litium-ioni akkujen 200 Wh/kg.
Entä Magnesium-Ioni –akku?
Erityisesti autoteollisuus tutkituttaa myös muita vaihtoehtoja.
Yksi lupaava vaihtoehto olisi akku, joka perustuu moniarvoiseen ioniin, kuten magnesiumiin (Mg). Kun litiumionilla varaus on +1, on se Mg-ionilla +2, eli ne voivat periaatteessa tarjota kaksinkertaisen sähkövirran kuin Li-ionit samalla tiheydellä. Magnesium-ioni-akut olisivat myös turvallisempia ja halvempia kuin Li-ion-akut.
Kuitenkin lisävaraus moniarvoisissa ioneissa aiheuttaa muita ongelmia, jotka ovat haitanneet Mg-ioni-akkujen kehitystä. Lisävaraukset tulevat helposti ympäröidyksi akun elektrolyytissä muilla vastakkaisesti varautuneilla ioneilla ja liuotinmolekyyleillä, mikä pilaa prosessin.
Uusimpien tutkimusmenetelmien avulla US Department of Energyn (DOE) Berkeley Lab osana yhdysvaltain kansallista tutkimusprojektia havaitsi, että ongelma voi olla vähemmän kaamea kuin yleisesti uskotaan.
Tulokset viittaavat siihen, että ongelmat eivät liity niinkään elektrolyyttiin vaan elektrolyytin ja elektrodin rajapinnan tapahtumiin.
Uusi suunta metalli-ilma akuille
Alkuvuodesta 2013 saksalaiset Justus-Liebig-Universität Giessenin ja BASF:in tutkijat kertoivat kehittäneensä natrium-happi-akun, joka toimii huonelämpötilassa. Akku perustuu natrium-metalliin, happeen ja reaktiotuotteena syntyvään natriumsuperoksidiin (NaO2).
Natrium on litiumin tapainen kevyt reaktiivinen alkalimetalli, joka voi toimia tehokkaasti sähkökemiallisena energian varastoijana. Etsittäessä normaalilämpötilassa toimivia akkuja, joilla olisi korkea energiatiheys, erityisen houkuttelevina on pidetty metalli-happi -akkuja, koska niillä on yksinkertaiset kennoreaktiot.
Tässäkin yhteydessä on paljon tutkittu litiumia mutta sen rajallinen saatavuus on virittänyt mielenkiintoa muihin vaihtoehtoihin varsinkin kun LiO2-kennot ovat osoittautuneet varsin monimutkaisiksi.
Saksalaistutkijat raportoivat kehittämänsä NaO2-kennon hyvin palautuvista purkaus/lataus toiminnoista käyttäen katodina puhdasta hiiltä ilman siihen lisättyä katalyyttiä.
Ilmakehän hapen pelkistysreaktio ja natriumsuperoksidin muodostaminen vaatii vain yhden elektronin siirtoprosessin ja on kineettisesti edullinen suhteessa LiO2-kennoissa tapahtuvaan peroksidin kahden elektronin siirtoon. Tämä selittää myös kennoreaktion palautuvuuden.
Tutkijoiden mukaan työ osoittaa, että litiumin korvaaminen natriumilla voi tarjota odottamattoman reitin kohti toimivaa metalli-ilma akkua.
Sinkkiä vai litiumia hapen kaveriksi
Koska ilmakehässä on runsaasti happea, metalli-ilma akuilla on huomattavasti suurempi teoreettinen energiatiheys kuin perinteisillä akuilla. Erityisesti sähköautoissa nämä olisivat omiaan, koska se toisi mukanaan myös painon kevenemistä.
Metalli-ilma paristot tarjoavat myös edullisia ratkaisuja ja sinkki-ilma-paristoja käytetäänkin kaupallisesti jonkin verran mutta niillä on heikko tehotiheys. Ladattavien versioiden kehityksen haasteena on ollut heikko tehokkuus ja ilmaa kestävä katalyytti sekä sinkkielektrodien huono käyttöikä.
Haasteeseen vastaten Stanfordin yliopistossa on kehitetty useita katalyyttejä, jotka on valmistettu epäjalojen metallien oksideista tai hiilinanoputkien kanssa hybridisoiduista nanokiteistä. Ne ovat ratkaisseet osan ongelmista mutta esimerkiksi haasteet, jotka liittyvät sinkkielektrodeihin ja elektrolyyttiin ovat vielä ratkaisematta.
Toisaalta esimerkiksi litium-ilma-akut kestävät yhdellä latauksella jopa kymmenen kertaa pidempään kuin perinteiset litiumioniakut. Tämän yhdistelmän ongelmana on jo muutaman latauskerran jälkeinen kapasiteetin tuhoisa heikkeneminen.
Esimerkiksi University of Technology Sydneyn (UTS) tutkijat ovat kehittäneet pitkäikäisen, hyvän kapasiteetin ja energiatehokkaan katodikatalyytin ladattaville litium-happi-akuille. Sellainen onnistui tehostamalla ruteniumin nanokiteillä huokoisen grafeenin katodikatalyyttiä.
Se tarjoaisi litium-happi-akulle kapasiteettia 17,7 Ah/g virtatiheydellä 200 mA/g sekä 86,8 prosenttisen energiatehokkuuden. Erityisesti tutkijat iloitsevat yli 200:sta varaus-purkausjakson vakaudesta.
Energiaa kaksiulotteisten materiaalien väliin
Drexelin yliopistossa on tutkittu siellä aikoinaan löydetyn kaksiulotteisen materiaaliperheen ominaisuuksia ja toimintoja ja havaittu, että niiden avulla on mahdollista varastoida suuria määriä energiaa.
MXene:ksi nimetyllä materiaalin on hyvä sähkönjohtavuus ja hydrofiilinen pinta eli se pystyy pidättelemään nesteitä.
Vuonna 2013 tutkijat esittivät miten MXene:t soveltavat ioneja ja molekyylejä kerrosten välisessä prosessissa. Esimerkiksi sijoittamalla litium-ioneja MXene-levyjen väliin tekee niistä hyviä ehdokkaita litium-ioni-akkujen anodikäyttöön. Myös magnesiumin ja alumiinin ionien sijoittaminen levyjen väliin voi tasoittaa tietä uudenlaisille metalli-ioni-akuille.
Erikoiset yhdistelmät
Tiedemaailma on esitellyt myös aurinkokennoon integroidun akkutekniikan sekä vesiperustaisen ydinpariston.
Ohio State Universityn kehittämä akun ja aurinkokennon hybridi toimii auringon valolla sekä ilman hapen avulla. Innovaation perusta on huokoinen aurinkopaneeli sekä prosessi, joka siirtää elektroneja aurinkopaneelin ja akun elektrodin välillä. Tällainen hybridi mahdollistaa aurinkoenergian paremman hyödyntämisen sekä valoisaan että pimeään aikaan.
Ilmaa läpäisevä aurinkopaneeli muodostuu titaanirakenteista ja muodostaa ensimmäisen elektrodin. Sen alla on huokoinen hiilielektrodi sekä kolmantena elektrodina litium-levy. Elektrodien välillä on elektrolyytti, jossa jodidi kuljettaa elektroneja akkuelektrodin ja aurinkopaneelin välillä.
Georgia Institute of Technologyn tutkijat ovat puolestaan kehittäneet tehokennoratkaisun, joka muuntaa mekaanista energiaa suoraan varastoiduksi kemialliseksi energiaksi.
Ratkaisu perustuu pietsosähköiseen kalvoon, joka ajaa litiumioneja kennon toiselta syrjältä toiselle puolelle kun kalvoon muodostetaan mekaaninen rasitus. Sitten litiumionit varastoidaan suoraan kemialliseksi energiaksi sähkökemiallisella prosessilla.
Vuonna 2012 esitellyn tehokennon katodi on valmistettu litium-koboltti-oksidista (LiCoO2) ja anodi titaanidioksidista (TiO2) nanoputkista, jotka on kasvatettu titaanikalvon päälle. Kahden elektrodin välissä oleva kalvo on valmistettu PVDF-kalvosta, joka luo mekaanisen rasituksen alla pietsosähköisen varauksen.
Marraskuu 2014