Kalifornian yliopiston tutkijat ovat kehittäneet uuden akkukalvon, joka pidentää seuraavan sukupolven litium-rikkiakkujen elinikää. Litium-rikkiakulla tiedetään olevan Litiumioniakkuja parempi energian tallennuskapasiteetti, mutta niiden heikkoutena on lyhyt elinikä.
USC:n tutkijoiden kehittämä MCM-kalvo (Mixed Conduction Membrane) on ei-huokoista materiaalia kahden huokoisen elektrolyytteihin kastetun kerroksen välissä: Nämä kerrokset sijoittuvat akussa elektrodien välissä.
MCM-kalvo vähentää liuenneiden polysulfidien sukkulointia anodin ja katodin välillä, mikä on tehnyt litium-rikkiakkuja käytöstä haasteen. Se kuitenkin mahdollistaa tarvittavan litiumionien liikkeen.
Testeissä tutkijat huomasivat, että MCM-kalvolla toimivilla litium-rikkiakuilla kapasiteetti säilyi sataprosenttisena. Niiden elinikä oli jopa neljä kertaa pidempi kuin akuilla ilman kyseistä kalvoa.
Varsinainen MCM-kerros on ohut litioitu koboltti-oksidikerros, mutta tutkijoiden mukaan tulevaisuudessa jokin vaihtoehtoinen materiaali voisi tuottaa jopa parempia tuloksia.
University of Illinoisin kemistit ovat puolestaan kehittäneet superionisen kiinteän elektrolyytin, joka voisi olla perusta seuraavan sukupolven litium-ioni-akuille.
Tulevaisuuden nanoelektroniikassa tarvitaan pieniä akkuja, jotka voidaan laittaa sirulle. Nestemäiset elektrolyytit eivät voi tällöin tulla kysymykseen. Kemistien kehittämässä kupari-selenidien nanoklustereihin perustuvassa elektrolyytissä yhdistyvät parhaat puolet nestemäisistä ja kiinteistä elektrolyyteistä. Sillä on kiinteän vakaus mutta ionit siirtyvät sen läpi kuin nesteessä.
Kupariselenidin tiedetään olevan superioninen korkeissa lämpötiloissa, mutta sen tietyn kokoiset nanoklusterit ovat superionisia ja semilikvidejä myös huoneen lämpötilassa.
Syynä on se, että paljon suurempi seleeni-ioni muodostaa kidehilan, samalla kun pienemmät kupari-ionit liikkuvat ympäriinsä kuin neste. Tämä kiderakenne on seurausta sisäisestä jännityksestä klustereissa.
Veijo Hänninen
Nanobittejä 1.3.2017
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.
