Kiinalais- ja amerikkalaistutkijat ovat kehittäneet uuden elektrolyytin litiumakkuihin. Se tarjoaa kustannustehokkaan ja suorituskyvyltään erinomaisen vaihtoehdon perinteisille litiumsuoloille, kuten litiumheksafluorofosfaatille (LiPF6). Uusi elektrolyytti parantaa akun suorituskykyä ja kestävyyttä sekä yksinkertaistaa akkujen tuotanto- ja kierrätysprosesseja.
Elektrolyytti on litiumsuola LiDFOB. Kyse on erittäin matalapitoisen elektrolyytin, joka sisältää vain pienen määrän LiDFOB-litiumsuolaa. Sen avulla akkuja voidaan valmistaa edullisemmin ja ympäristöystävällisemmin vähentäen samalla akkujen valmistuksessa tarvittavia kalliita materiaaleja. Käyttämällä LiDFOB:a, akkujen valmistuskustannukset voivat laskea merkittävästi, mikä tekee tekniikasta houkuttelevan suuremman mittakaavan sovelluksiin.
Kiinalaisen Ningbon yliopiston ja Puerto Ricon yliopiston USA:ssa sijaitsevan Rio Piedrasin kampuksen tutkijoiden kehittämät akkukennot, joissa käytetään LiDFOB-elektrolyyttejä yhdessä perinteisten elektrodien kanssa, ovat osoittautuneet suorituskyvyltään erinomaiseksi. Angewandte Chemie -lehdessä raportoitu tutkimus osoittaa, että nämä akut voivat saavuttaa erinomaisia tuloksia sekä puoli- että kokokennoissa, tarjoten uusia mahdollisuuksia akkuteknologian kehittämisessä.
LiDFOB-elektrolyytin vähäinen suolapitoisuus on vain 2 prosenttia painosta (0,16 mol/L), mutta siitä huolimatta se tarjoaa riittävän korkean ionijohtavuuden (4,6 mS/cm), joka mahdollistaa akun tehokkaan toiminnan. LiDFOB-anionit mahdollistavat myös vahvan, epäorgaanisia komponentteja sisältävän välikerroksen muodostumisen LCO- ja grafiittielektrodeille, mikä parantaa akun kestävyyttä huomattavasti. Sitä siis voidaan ladata ja purkaa useammin.
Toisin kuin nykyisesti käytössä oleva LiPF6, joka hajoaa kosteudessa vapauttaen myrkyllistä ja syövyttävää vetyfluoridikaasua, LiDFOB on sekä veden- että ilmankestävä. Tämän ominaisuuden ansiosta litiumioniakkuja, jotka sisältävät LiDFOB-elektrolyyttiä, voidaan valmistaa normaaleissa huoneolosuhteissa.
Kuva: AdobeStock
