Tällä hetkellä maailman sähköistyminen perustuu litiumiin, mikä on ongelmallinen materiaali. Se reagoi liikaa lämpenemiseen ja lisäksi sitä on saatavissa suhteellisen vähän. Siksi tutkijat etsivät korvaavia kemioita. Korealaistutkijat ovat kehittäneet natriumakun, jonka voisi ladata vain sekunneissa.
Natriumia löytyy luonnosta yli 500 kertaa runsaammin kuin litiumia. Nykyisillä natrium-ioni-akuilla on kuitenkin perustavanlaatuisia rajoituksia, kuten pienempi teho, rajoitetut varastointikapasiteetti ja pidemmät latausajat, mikä edellyttää seuraavan sukupolven energian varastointimateriaalien kehittämistä.
KAIST:n (Korea Advanced Institute Of Science And Technology) tutkijat kertovat nyt kehittäneensä korkean energiatiheyden suuritehoisen natrium-ioni-hybridiakun. Siinä käytetään innovatiivista hybridienergian varastointijärjestelmä, joka yhdistää akuissa tyypillisesti käytetyt anodimateriaalit superkondensaattoreihin soveltuviin katodeihin. Tämän yhdistelmän avulla akku saavuttaa sekä suuret tallennuskapasiteetit että nopeat lataus- ja purkautumisnopeudet, mikä tekee siitä käyttökelpoisen seuraavan sukupolven korvaajaksi litiumioniakuille.
Korkean energian ja suuren tehotiheyden omaavan hybridiakun kehittäminen vaatii kuitenkin parannuksia anodien hitaan energian varastointinopeudessa sekä superkondensaattorityyppisten katodimateriaalien suhteellisen alhaisen kapasiteetin parantamista.
Kokoonpantu täyskenno, joka sisältää äskettäin kehitetyn anodin ja katodin, muodostaa tehokkaan hybridi-natrium-ioni-energian varastointilaitteen. Tämä laite ylittää nykyisten kaupallisten litiumioniakkujen energiatiheyden ja sillä on superkondensaattorien latausominaisuudet. Sen odotetaan sopivan pikalataussovelluksiin sähköajoneuvoista kannettaviin laitteisiin ja jopa sähkölentokoneisiin.
Kehitetty protoakku yltää energiatiheydessä lukemaan 247 Wh/kg ja sen tehotiheys on 34 748 W/kg. Tutkimus on julkaistu Energy Storage Materials -lehdessä.
