Kohti litiumin jälkeisiä akkuja

20.09.2017

Bath-monivalenttinen-akkutekniikka-kehitysaskel-300.jpgBathin yliopistossa kansainväliset tutkijat ovat ottaneet askeleen kohti uusia, ylivoimaisia litiumin jälkeisiä akkuja, joilla on erinomainen suorituskyky.

Yksi tapa kehittää akkuja, jotka varastoivat enemmän energiaa on käyttää monivalenttisia metalleja litiumin sijaan. Litiumioniakussa jokaista siirrettyä ionia kohden siirretään vain yksi elektroni, joka tuottaa sähkövirtaa. Monivalenssisissa akuissa voidaan siirtää useampi kuin yksi elektroni ionia kohden.

Bathin tutkijat loivat vikakohtia titaani dioksidiin ja näin muodostaen mikroskooppisien reikien suuria pitoisuuksia ja osoittivat, että magnesium ja alumiini pystyvät asettumaan ja poistumaan niistä vaikka ne sisältävät enemmän kuin yhden elektronin ionia kohden.

Tohtori Benjamin Morgan, Bathin yliopiston kemian osastolta toeaa: "Monivalenssiset akut ovat todella jännittävä suunta akkutekniikalle, mikä voi tarjota suurempaa varaustiheyttä ja parempaa suorituskykyä.

"On vaikea voittaa teknisiä esteitä, muun muassa löytää materiaaleja, jotka ovat hyviä elektrodeja monivalenssisia ioneja varten. Olemme osoittaneet tavan muokata titaani dioksidin monivalenttiseksi elektrodiksi.

Virginia Commonwealth Universityssä tutkijat ovat äskettäin osoittaneet tiederintaman kaikkein vakaimman trianioni hiukkasen olemassaolon. Se on atomien yhdistelmä, joka sisältää kolme elektronia enemmän kuin protoneja.

Tutkijat käyttivät kvanttimekaanisia laskelmia ja tietokonemalleja BeB11(CN)12 trianionin stabiilisuuden osoittamiseksi. Sen valmistus onnistuu boorista ja berylliumista sekä kemiallisesta syanogeeni yhdisteestä.

Tutkijat olettavat, että tällaisia hiukkasia voidaan käyttää alumiini-ioniakun luomisessa. Sellaisella olisi selviä etuja litium-ioniakkuun nähden. Alumiinia on paremmin saatavissa kuin litiumia ja se on vähemmän reaktiivinen.

Keväällä saman tutkijan johdolla kehitettiin erittäin vakaa B12(CN)122 dianioni. Sitä tutkijat suunnittelivat käyttävänsä halogeenivapaana elektrolyyttinä litium- ja magnesium-ioni –akuille.
20.08.2018Tutka voi korvata stetoskoopin
17.08.2018Nanotransistoreita ja kubitteja
16.08.2018Kiinteitä ja nestemäisiä akkuja
15.08.2018Vauhtia laskentaan memristoreilla
14.08.2018Radioaallot huonetilan kattavaksi anturiksi
13.08.2018Elektroniikkaa kutomaan
10.08.2018Ohittavatko perovskiitit piin aurinkokennoissa
09.08.2018Optista logiikka ja reititystä
08.08.2018Eksitonit elektroniikan käyttöön
07.08.2018Lämmönhallintaa puolijohteella

Siirry arkistoon »