Tavanomaiset älypuhelimissa ja kannettavissa käytettävät litiumioniakut ovat saavuttaneet suorituskykyrajansa. Wienin yliopiston ja Torinon polyteknisen korkeakoulun tutkijat ovat kehittäneet uuden nanorakenteisen anodimateriaalin litiumioniakuille, mikä laajentaa akkujen kapasiteettia ja käyttöaikaa.
- Nanorakenteiset litiumioniakkujen materiaalit voisivat tarjota hyvän ratkaisun, toteaa materiaalikemisti Freddy Kleitz Wienin yliopistosta.
Mesohuokoiseen sekametallioksidiin ja grafeenin perustuva materiaali voisi tarjota uuden lähestymistavan akkujen parempaan käyttöön suurissa laitteissa, kuten sähkö- tai hybridiajoneuvoissa. Tutkijoiden kehittämä 2D/3D-nanokomposiitti todella paransi litiumioniakkujen sähkökemiallista suorituskykyä.
- Koeajoissamme uusi elektrodimateriaali paransi merkittävästi kapasiteettia ennennäkemättömällä käyttöjaksojen vakaudella yli 3000 palautuvasta lataus- ja purkautumisjaksosta jopa suurilla 1280 milliampeerin virroilla, kertoo Freddy Kleitz. Nykypäivän litiumioniakut menettävät suorituskykyään noin tuhannen latauskerran jälkeen.
Tavanomaisissa anodeissa esiintyy usein hiilimateriaalia, kuten grafiittia. - Metallioksideilla on parempi akku kapasiteetti kuin grafiitilla, mutta ne ovat melko epävakaat ja vähemmän johtavat, selvittää tilannetta Kleitz.
Tutkijat löysivät keinon hyödyntää parhaiten molempien yhdisteiden positiivisia ominaisuuksia. He kehittivät uuden, elektrodiaktiivisten materiaalien joukon, joka perustui sekametallioksidiin ja erittäin johtavaan ja stabiloivaan grafeeniin, ja se osoitti parempia ominaisuuksia verrattuna useimpien siirtymämetallioksidien nanorakenteisiin ja komposiitteihin.
- Nykyiseen lähestymistapaan verrattuna uuden, tehokkaan ja kestävän anodimateriaalin innovatiivinen suunnittelustrategia on yksinkertainen ja tehokas, se on vesipohjainen prosessi, ollen siten ympäristöystävällinen ja valmis sovellettavaksi teollisuustasolle, tutkijat päättelevät.
Venäläis-kiinalainen tutkijaryhmä on puolestaan onnistunut yhdessä teollisuuskumppanin kanssa lisäämään litiumioniakun energiakapasiteettia 15 prosenttia. Tehokkuutta parannettiin lisäämällä kiinteä elektrolyytti akun katodiin.
Kiinteän elektrolyytin syntetisoi Pietarin polyteknisen yliopiston Daniil Alexandrov. Sen avulla onnistuttiin lisäämään akun kapasiteettia 15 prosenttia verrattuna nestemäisen elektrolyytin kapasiteettiin. Saavutus auttoi myös keventämään akun painoa.
Veijo Hänninen
Nanobittejä 7.1.2019
Autoteollisuus on siirtymässä yhä monimutkaisempiin ohjelmistopohjaisiin järjestelmiin, joissa virheetön ohjelmisto on elintärkeää turvallisuuden ja suorituskyvyn varmistamiseksi. Ohjelmiston laatu ja luotettavuus eivät ole enää vain valinnaisia ominaisuuksia, vaan kriittisiä vaatimuksia erityisesti autonomisessa ajamisessa, kehittyneissä kuljettajaa avustavissa järjestelmissä (ADAS) ja yhdistetyissä ajoneuvojärjestelmissä.
Kestävä digitaalinen infrastruktuuri on kriittinen, jotta tietoliikenneverkot voidaan tehokkaasti valjastaa tekoälyinnovaatioiden ja pilvipohjaisten palveluiden tarpeisiin. Tekoälyyn liittyvien datarikkaiden sovellusten lisääntyvä kysyntä edellyttää tietoliikenneverkkoa, joka kykenee käsittelemään suuria tietomääriä alhaisella viiveellä, kirjoittaa Orange Businessin kumppaniratkaisuista vastaava Carl Hansson.
Euroopan unioni ottaa merkittävän askeleen avaruusteknologian kehittämisessä allekirjoittamalla sopimuksen uuden IRIS²-satelliittijärjestelmän toteuttamisesta. Tämä 290 satelliitin verkko on suunniteltu vahvistamaan Euroopan itsenäisyyttä ja turvallista yhteydenpitoa.
Jotta voidaan vastata uuden teknologian vaatimuksiin ja pitää järjestelmät toimimassa ”kellon tavoin”, on aika harkita ajoitusratkaisuja uudelleen. Tässä kaksiosaisessa "Precision Timing" -artikkelissa opit, miksi mikroelektromekaanisiin järjestelmiin eli MEMS-komponentteihin perustuvat piiajoituslaitteet päihittävät kvartsin elektroniikkasuunnittelun uudella aikakaudella. 
Matalatehoisten langattomien ratkaisujen asiantuntija Nordic Semiconductor ja eSIM-ratkaisuja kehittävä Kigen ovat julkistaneet yhteistyön, joka sujuvoittaa massiivisten IoT-verkkojen käyttöönottoa. Yhdessä he esittelevät CES 2025 -messuilla ratkaisun, joka yhdistää Nordic Semiconductorin nRF9151-moduulin ja Kigenin SGP.32 IoT eSIM-teknologian sekä laitteiden hallinta-alustan.
