Apua paukkupakkasiin – litiumakku, joka toimii -70 celsiusasteessa

Viime aikoina Siperiasta henkinyt arktinen ilmamassa on hyydyttänyt yhden jos toisenkin kännykän. Nyt Kiinassa on kehitetty litiumakku, joka antaa virtaa vaikka Oimjakonissa.

Akku- ja paristotekniikka on kehittynyt huimasti, mutta silti sähkövirran varastointi alkaa olla ongelmallista, jos lämpötila laskee reilusti pakkasen puolelle.

Perinteiset litiumioniakut hyytyvät siihen tahtiin, että -40 asteen lämpötilassa niiden kapasiteetti on pudonnut 12 prosenttiin huoneenlämmön arvoista. Ongelma on elektrolyytin eli ioneja kuljettavan aineen ja elektrodien rajapinnassa tapahtuvien reaktioiden hidastuminen lämpötilan laskiessa.

Yong-yao Xian johdolla on Shanghain yliopistossa kehitetty uudenlainen etyyliasetaattipohjainen elektrolyytti, jonka jäätymispiste on alhainen ja siten sen sähkönjohtavuus säilyy hyvänä kylmissäkin oloissa.

Elektrodien materiaaleina puolestaan käytettiin kahta orgaanista yhdistettä, polytrifenylamiinia (PTPAn) ja polyimidiä (PNTCDA), joka on 1,4,5,8-naftaleenitetrakarboksyylidianhydridin johdannainen.


Juttu jatkuu mainoksen jälkeen

Aiemmista materiaaleista poiketen niiden toiminta ei perustu interkalaatioon, jossa ionit kytkeytyvät elektrodien molekyylirakenteeseen – mikä hidastuu lämpötilan laskiessa. Siten alhainen lämpötila ei syö akun tehoa.

Orgaanisten aineiden käyttö akuissa ja paristoissa tekee niistä myös potentaalisesti edullisempia, sillä Xian arvion mukaan niiden hinta on noin kolmannes perinteisissä litiumioniakuissa käytetyistä siirtymäalkuaineista.

Laboratoriossa kehitetty uudenlainen akku ei vielä ole valmis kaupallisiin sovelluksiin. Sen energiatiheys on toistaiseksi melko huono, joten akut ovat tehoonsa nähden raskaita. Tutkijoiden mukaan tekniikka vaikuttaa kuitenkin lupaavalta.

Tutkimus on julkaistu Joule-tiedelehdessä.

Kuva: Yong-yao Xia et al.



Juttuja samasta aiheesta