Tehokas ja edullinen virtausakku

Yhdysvaltain energiaministeriön Pacific Northwest National Laboratoryn (PNNL) kehittämän uuden sinkki-poly-jodidi-redox virtausakun elektrolyytti on yli kaksi kertaa energiatiheämpi kuin seuraavaksi paras energian varastointiin suunniteltu virtausakku. Lisäksi energiatiheys on lähentymässä litium-ioni-akkuja.

"Paremman energiatiheyden ja luontaisen paloturvallisuuden myötä virtausakut voisivat tarjota pitkän käyttöiän energian varastointiin kaupunkiympäristössä, jossa tilaa on niukasti."

"Toinen etu elektrolyytin korkeasta energiatiheydestä, on että se saattaisi laajentaa virtausakkujen käyttöä liikkuviin sovelluksiin kuten juniin ja autoihin", toteavat tutkija PNNL:n tiedotteessa.

Tyhjänä akun molemmat säiliöt sisältävät saman elektrolyyttiliuoksen: sekoitus positiivisesti varautuneita sinkki-ioneja, Zn2+ ja negatiivisesti varautuneita jodidi-ioni, I-.

Kun akku on ladattu, toisessa säiliössä on myös toista negatiivista ionia, poly-jodidia, I3-. Purkutilanteessa sinkki-ionit kulkevat selektiivisen kalvon läpi ja muuttuvat metallimaiseksi sinkiksi negatiivisella puolella.

Tästä muodostui myös ongelma, koska sinkkiä kertyi aina kalvon läpäisevä määrä, mikä heikensi akun suorituskykyä. Tutkijat vähensivät näiden dendriittien kertymistä lisäämällä alkoholia elektrolyyttiliuokseen.

Tutkijoiden pienen koeakun purkukapasiteetiksi he saivat 167 wattituntia litrasta elektrolyyttiä. Esimerkiksi sinkkibromidiset virtausakut tuottavat noin 70 wattituntia litralla ja tavallisen litiumrautafosfaatti-akkujen anti on noin 233 wattituntia litralta.

Uuden virtausakun elektrolyytti ei myöskään ole hapan kuten useimmissa muissa virtausakuissa. Näin se ei vaadi, kuten muut virtausakut, kalliita materiaaleja kestämään niiden syövyttävää luonnetta.

PNNL:n uusi virtausakku voi toimia muita laajemmissa ilmasto-oloissa. Elektrolyytti mahdollistaa sen toimivan niinkin kylmässä kuin -20 astetta Celsiusta ja +50 asteen lämmössä.