Oregon State Universityn tiedemiehet ovat kehittämässä lupaavaa ja kestävää akkua suuritehoiseen paikalliseen energian varastointiin. Kyseessä on maailman ensimmäinen akku, jossa käytetään varauksenkuljettajina ainoastaan hydroniumioneja.
Hydronium (H3O+) on positiivisesti varautunut ioni, joka syntyy, kun vesimolekyyliin lisätään protoni. Tutkijat osoittivat, että hydroniumionit voidaan palautuvasti varastoida elektrodimateriaaliin, joka koostuu PTCDA:sta (perylenetetracarboxylic dianhydridem). Tämä materiaali on orgaaninen, kiteinen ja molekulaarinen kiintoaine. Elektrolyyttinä käytetään laimeaa rikkihappoa.
Epämetallisia kationeja ei ole aiemmin harkittu vakavasti akkuihin. Myöskään orgaanisia kiinteitä aineita ei tavallisesti ole ajateltu kiteisinä elektrodimateriaaleina.
PTCDA-materiaalilla on paljon sisäisiä välejä sen molekyylin ainesosissa joten se tarjoaa mahdollisuuden varastoida suuria ioneja ja hyvää kapasiteettia, toteavat tutkijat yliopistonsa tiedotteessa.
Harvardin yliopiston tutkijat ovat puolestaan kehittäneet uuden virtausakun joka varastoi energiaa orgaanisiin ja organometallisiin molekyyleihin, jotka on liuotettu neutraaliin veteen. Tällainen uusi kemia mahdollistaa myrkyttömän ja syövyttämättömän akun, jolla on poikkeuksellisen pitkä käyttöikä. Tekniikalla voidaan myös merkittävästi keventää tuotantokustannuksia.
Virtausakut sopivat erityisesti paikalliseen ja ajoittaiseen energian varastointiin. Mutta nykyiset virtausakut kärsivät useiden lataus-purkautumiskiertojen myötä heikkenevästä varastointikapasiteetista.
Muuttamalla positiivisissa ja negatiivisissa elektrolyyttiliuoksissa käytettävien molekyylien rakenteita vesiliukoisiksi Harvardin tutkijat loivat akun, joka menettää vain yhden prosentin kapasiteetistaan tuhannella käyttökierroksella.
Neutraali pH on erityisen hyödyllinen alentamaan ioniselektiivisen kalvon kustannuksia. Kun molemmin puolin kalvoa on oikeastaan vain suolavettä, tavallisesti kalliit polymeerit voidaan korvata halvoilla hiilivedyillä.
Veijo Hänninen
Nanobittejä 23.2.2017
Saksalaislähtöinen Ubitium on kehittänyt innovatiivisen prosessoriarkkitehtuurin, joka yhdistää eri suorittimien (CPU, GPU, DSP, FPGA) toiminnot yhteen siruun. Yrityksen mukaan tämä uusi RISC-V-arkkitehtuuriin perustuva ratkaisu mullistaa yli 50 vuotta vanhan suorittimien suunnittelun.
Moni uusi sähköauton omistaja kokee toimintasädeahdistusta. Tätä ongelmaa autonvalmistajat voivat helpottaa siirtymällä piipohjaista IGBT-piireissä piikarbidiopohjaisiin siruihin. auton vetoinvertterissä.
