Aurinkoakku toimii valolla ja ilmalla

Ohio State Universityn tutkijat raportoivat, että he ovat onnistuneet yhdistämään akun ja aurinkokennon yhdeksi hybridiksi laitteeksi. Se toimii auringon valolla sekä ilman hapen avulla.

Innovaation perusta on huokoinen aurinkopaneeli sekä erityisprosessi, joka siirtää elektroneja aurinkopaneelin ja akun elektrodin välillä. Tällainen hybridi mahdollistaisi aurinkoenergian paremman hyödyntämisen valoisaan ja pimeään aikaan.

Ilmaa läpäisevä aurinkopaneeli muodostuu titaaniharsosta, johon on kasvatettu titaanidioksidin liuskoja. Normaalisti aurinkokennon ja akun yhdistäminen vaatisi neljä elektrodia, mutta tässä hybridissä selvitään kolmella.

Verkkomainen aurinkopaneeli 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.

Latauksessa valon osuessa aurinkopaneeliin syntyy elektroneja, jotka akun sisällä ovat mukana litiumperoksidin kemiallisessa hajottamisessa litiumioneiksi ja hapeksi. Happi vapautuu ilmaan ja litiumionit varastoidaan akkuun elektroneja kaapattuaan litiummetallina. Kun akkua puretaan, se hapen avulla muodostaa kemiallisesti uudelleen litiumperoksidia.

Itse aurinkokenno on väriaineherkistetty hematiitillä eli rautaoksidilla, jota yleisemmin kutsutaan ruosteeksi.

Kehittäjiensä mukaan aurinkoakun käyttöikä on verrattavissa akkuihin jotka jo ovat markkinoilla. Yliopisto on jo lisensoimassa aurinkoakkua teollisuudelle.

Tutkijaryhmä otti mallia työhönsä tutkimusta johtaneen Yiying Wun ja tohtorikoulutettavan Xiaodi Ren aiemmasta tehokkaasta ilma-akusta, joka purkautuu kemiallisesti reagoimalla kaliumin ja hapen kanssa. Kumppanukset muodostivat teknologiaa kehittämään spinoffin nimeltään KAir Energy Systems, LLC.