Huokoista ja murskattua

Rice Universityn tutkijat ovat parantaneet piipohjaista ​​litiumioniteknologiaansa kirjaimellisesti murskaamalla aikaisemman työnsä tuottaen näin kaupallisesti varteenotettavaa piianodimateriaalia litium-akkuihin.

Piihin mahtuu kymmenen kertaa enemmän litium-ioneja kuin grafiittiin mutta ongelmana ovat piin tilavuusmuutokset lataus- ja purkausjaksoissa.

Ongelmaa ovat yrittäneet ratkaista monet tutkijat ja esimerkiksi Ricen tutkijat ovat tehneet huokoisia piikalvoja jotka he keksivät murskata huokoisen piihiukkasjauheen muotoon, jota akkuvalmistajat voivat käyttää.

Tutkijoiden näin tuottaman materiaalin pinta-ala on 46 neliömetriä grammaa kohti kun se murskatulla peruspiillä on vain 0,71 neliömetriä. Ero on yli 50-kertainen mikä antaa suuremman pinta-alan litioitumiseen sekä paljon tyhjää tilaa laajentumiselle.

Valmistuksessa huokoinen piijauhe sekoitetaan sideaineeseen, joka tarjoaa sille johtavuutta ja rakenteellista tukea. Jauheena materiaalia voidaan helposti käyttää teollisissa roll-to-roll prosesseissa.

Alustavissa kokeissa akun negatiivisena elektrodi materiaali saavutti helposti 600 lataus-purkaus sykliä 1000 mAh/g kapasiteetilla. Tulos oli vain noin kolmasosa sen teoreettisesta kapasiteetista mutta kolme kertaa parempi kuin nykyisissä akuissa.

Aiheesta aiemmin:

Uudenlaisia litium-ioni-akkutekniikoita

Piitä litium-akkuihin