Digitoday

Valikko

Huima läpimurto akkutekniikassa - Kännykkään tulee ehkä yli tuplasti eloa

Julkaistu:

Stanfordin yliopiston tutkijat ovat saavuttaneet akkutekniikan "graalin maljan". Litium-anodi tuplaa keston nykyakkuihin verrattuna.
Kelpaisiko kaksi kertaa nykyistä pidempi akkukesto puhelimeesi? Akut ovat monella tavalla nykyisen tietotekniikan suurin ongelma. Melkein kaikki muut tavallisen älylaitteen tekniikoista ovat kehittyneet suurta vauhtia, mutta akkutekniikassa edistys on hidasta ja askeleet pieniä.

Valtaosa henkilökohtaisista tekniikkalaitteistamme ovat nykyisin akkukäyttöisiä. Melkein jokainen näistä käyttää litium-ioni-akkuja. Litium-ioni-akuissa litiumia käytetään elektrolyytissä.

Huomattavasti parempia tuloksia saataisiin, jos litiumia voitaisiin käyttää suoraan akun anodissa. Tätä litium-anodia on suorastaan pidetty akkutekniikan "Graalin maljana" ja sen perään on haikailtu jo pitkään.

Phys.org kertoo, että Stanfordin yliopiston tutkijat ovat parantaneet merkittävästi litium-anodi-akun tehokkuutta aiempiin yrityksiin verrattuna.

- Kaikista anodiksi kaavailluista materiaaleista litiumissa on suurin potentiaali, tutkimusryhmää johtanut professori Yi Cui kertoo.

Litium on kevyttä ja siinä on suuri energiatiheys. Litiumin käyttö anodissa tyypillisemmän grafiitin tai piin sijasta tarkoittaisi huomattavasti kevyempiä ja pienikokoisempia akkuja. Samaan tilaan voitaisiin siis pakata enemmän akkutehoa.

Litiumin käyttö anodina on kuitenkin ollut ongelmallista kahdesta tärkeästä syystä.

Kaikki anodit laajenevat latauksen aikana. Litium kuitenkin on erityisen herkkä tälle ongelmalle. Litiumista varustettu anodi muodostaa akkua ladatessa pintaansa ensin murtumia ja sitten alkaa kasvaa pieniä litiumkarvoja, jotka pitkiksi kasvaessaan lopulta oikosulkevat akun.

Lisäksi litium on reaktiivista akuissa käytettyjen elektrolyyttien kanssa. Litiumista valmistettu anodi siis kuluttaa kokoajan elektrolyyttiä ja laskee akkukestoa.

Yi Cuin johtama tiimi onnistui valmistamaan aiempaa paremman litium-anodin päällystämällä sen pienillä toisiinsa liitetyillä hiilikuvuilla, jotka ulkoisesti muistuttavat hunajakennoa.

Nanokuuliksi nimetyt hiilikuvut muodostavat taipuisan, tasaisen, ja elektrolyyttiin reagoimattoman suojakuoren anodin ympärille. Suojakuori laajenee anodin mukana, ja suojelee sitä pintavaurioilta.

Kuori on vain 20 nanometrin paksuinen. Vertaukseksi esimerkiksi ihmisen hiukset ovat keskimäärin 5000 kertaa paksumpia.

Uusi anodi on huomattavasti aiempia parempi, muttei vielä tarpeeksi hyvä kaupalliseen käyttöön.

Jotta akku kelpaa kaupalliseen käyttöön, sen anodista pitää saada purettua 99,9 prosenttia siitä litiumista, joka siihen on ladatessa varattu. Aiemmat litium-anodit ovat päässeet 96 prosentin tehokkuuteen.

Uudella litium-anodilla varustettu akku pääsi näin mitattuna 150 latauskerran jälkeen vielä 99 prosentin tehokkuuteen.

- Ero 99 prosentin ja 96 prosentin välillä on akkujen suhteen valtava. Vaikka emme vielä ole saavuttaneet 99,9 prosentin rajaa, olemme jo lähellä ja tämä on huomattava parannus mihinkään mitä on aiemmin nähty, Yi Cui kertoo.

Jatkamalla insinöörityötä ja kokeilemalla uusia elektrolyyttityyppejä saadaan Cuin mukaan litium-anodilla varustetusta akusta vielä oikeaan käyttöön kelpaava.

Kommentit

    Näytä lisää
    Kommentointi on päättynyt
    Näitä luetaan!
    1. 1

      Räikkönen jätti toimittajan seisomaan – käveli pois kesken kysymyksen

    2. 2

      Lentoemäntä Martinalla on Euroopan suurimmat rinnat – haaveilee nyt yhtä äärimmäisestä pepusta: kirurgeilta täystyrmäys

    3. 3

      Stubb kommentoi brexitiä amerikkalaiskanavalle – sitten ”Suomen kesä” yllätti taustalla: ”Se tunne, kun yrität antaa vakavaa haastattelua”

    4. 4

      Rallitähti Jari-Matti Latvala ja Maisa Torppa kihlautuivat!

    5. 5

      BBC: Kolme lasta ja kaksi aikuista kuollut sähköiskuun vesipuistossa Turkissa

    6. 6

      Kesäyö innosti pariskunnan niin villiin seksiin, ettei tuhoilta vältytty – leirintäalueen johtaja kertoo näkymästä, joka ei unohdu

    7. 7

      Aku Hirviniemeltä härski vastaisku Katri Sorsan seksielämäpaljastukseen: ”Paikka, jossa masturboin...”

    8. 8

      Suviseurojen ruokalista julki – ovatko tässä Suomen halvimmat ”festariruoat”?

    9. 9

      Felipe Massa kommentoi Kimi Räikkösen tilannetta – karu ennustus

    10. 10

      Jarmo Kekäläinen teki jättikaupan – venäläistähti Columbukseen

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Kesäyö innosti pariskunnan niin villiin seksiin, ettei tuhoilta vältytty – leirintäalueen johtaja kertoo näkymästä, joka ei unohdu

    2. 2

      Lapualaisella tehty maailmanennätys rikki: Tarkka-ampuja tappoi Isis-taistelijan 3,5 kilometrin päästä

    3. 3

      Courteney Cox, 53, katuu kauneusoperaatioitaan: ulkonäkö muuttui merkittävästi – ystävät järkyttyivät näkemästään

    4. 4

      Aku Hirviniemeltä härski vastaisku Katri Sorsan seksielämäpaljastukseen: ”Paikka, jossa masturboin...”

    5. 5

      Suviseurojen ruokalista julki – ovatko tässä Suomen halvimmat ”festariruoat”?

    6. 6

      NBA:n varaustilaisuus sai Chicago Bullsin fanit hiiltymään somessa – Markkaselle tylyä tekstiä

    7. 7

      Mies kutsui naapurin korjaamaan tietokonetta – naisen painajainen alkoi heti, kun hän astui makuuhuoneeseen

    8. 8

      Tältä näytti Alkon kassalla juuri ennen sulkemista juhannusaattona – ”Kyllä niitä melkein joka juhannus tulee”

    9. 9

      Espoolainen Anna havahtui ulkoa kuuluneeseen pamaukseen – ulkona leijui sankka musta savu

    10. 10

      Nakupöksyt ovat seuraavat hittihousut – pukisitko?

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Lentoemännän yksinkertainen vessakikka toimii yhtä varmasti myös kotona

    2. 2

      8 naista kertoo, millaiset seksiehdotukset oikeasti toimivat: ”Se on varma keino”

    3. 3

      Kasperi Kapanen toi kanadalaisrakkaansa Suomeen – 18-vuotias Annika käänsi katseita Kuopion rannoilla pepun paljastavissa bikineissä

    4. 4

      Martina Aitolehden kipujen syy selvisi: Lääkäriltä tyly tuomio – ”Kyyneleethän siinä pääsi”

    5. 5

      Entinen miljonääri luopui kaikesta ja muutti hökkeliin autiolle saarelle – 20 vuotta eikä ole katunut päivääkään

    6. 6

      Kotihälytyskeikalla odotti näky, joka riipaisi jopa vanhan sosiaalityöntekijän sydäntä – viranomaiset vetoavat juhannusjuhlijoihin

    7. 7

      Kesäyö innosti pariskunnan niin villiin seksiin, ettei tuhoilta vältytty – leirintäalueen johtaja kertoo näkymästä, joka ei unohdu

    8. 8

      Kolmen lapsensa tapon yrityksestä syytetty äiti kirjoitti palon aikana veret seisauttavan Facebook-päivityksen – ”Kukaan ei huomaa...”

    9. 9

      23 asiaa, jotka mullistuvat uudessa alkoholilaissa – kapakoiden aukioloajat, neloskalja kauppoihin...

    10. 10

      Metsämustikoissa voi piillä vaarallinen loinen – onko syytä huoleen?

    11. Näytä lisää
    Näitä luetaan!
    1. 1

      Räikkönen jätti toimittajan seisomaan – käveli pois kesken kysymyksen

    2. 2

      Lentoemäntä Martinalla on Euroopan suurimmat rinnat – haaveilee nyt yhtä äärimmäisestä pepusta: kirurgeilta täystyrmäys

    3. 3

      Stubb kommentoi brexitiä amerikkalaiskanavalle – sitten ”Suomen kesä” yllätti taustalla: ”Se tunne, kun yrität antaa vakavaa haastattelua”

    4. 4

      Rallitähti Jari-Matti Latvala ja Maisa Torppa kihlautuivat!

    5. 5

      BBC: Kolme lasta ja kaksi aikuista kuollut sähköiskuun vesipuistossa Turkissa

    6. Näytä lisää
    1. 1

      Kesäyö innosti pariskunnan niin villiin seksiin, ettei tuhoilta vältytty – leirintäalueen johtaja kertoo näkymästä, joka ei unohdu

    2. 2

      Lapualaisella tehty maailmanennätys rikki: Tarkka-ampuja tappoi Isis-taistelijan 3,5 kilometrin päästä

    3. 3

      Courteney Cox, 53, katuu kauneusoperaatioitaan: ulkonäkö muuttui merkittävästi – ystävät järkyttyivät näkemästään

    4. 4

      Aku Hirviniemeltä härski vastaisku Katri Sorsan seksielämäpaljastukseen: ”Paikka, jossa masturboin...”

    5. 5

      Suviseurojen ruokalista julki – ovatko tässä Suomen halvimmat ”festariruoat”?

    6. Näytä lisää
    1. 1

      Lentoemännän yksinkertainen vessakikka toimii yhtä varmasti myös kotona

    2. 2

      8 naista kertoo, millaiset seksiehdotukset oikeasti toimivat: ”Se on varma keino”

    3. 3

      Kasperi Kapanen toi kanadalaisrakkaansa Suomeen – 18-vuotias Annika käänsi katseita Kuopion rannoilla pepun paljastavissa bikineissä

    4. 4

      Martina Aitolehden kipujen syy selvisi: Lääkäriltä tyly tuomio – ”Kyyneleethän siinä pääsi”

    5. 5

      Entinen miljonääri luopui kaikesta ja muutti hökkeliin autiolle saarelle – 20 vuotta eikä ole katunut päivääkään

    6. Näytä lisää