Linköpingin yliopiston tutkijat ovat kehittäneet sinkistä ja ligniinistä rakennetun akun, joka voidaan ladata yli 8000 kertaa. Tämän innovaation tavoitteena on tarjota edullinen ja ympäristöystävällinen akkuvaihtoehto erityisesti alueille, joilla on rajoitettu sähkön saatavuus.
Orgaanisen elektroniikan professori Reverant Crispinin mukaan aurinkopaneelit ovat tulleet suhteellisen edullisiksi, ja monet matalan tulotason maiden ihmiset ovat ottaneet ne käyttöön. - Päiväntasaajan lähellä aurinko kuitenkin laskee noin kello 18, jolloin kotitaloudet ja yritykset jäävät ilman sähköä. Toivomme, että tämä akkuteknologia ratkaisee nämä ongelmat.
Crispinin tutkimusryhmä orgaanisen elektroniikan laboratoriossa on yhdessä Karlstadin yliopiston ja Chalmersin tutkijoiden kanssa kehittänyt akun, joka perustuu sinkkiin ja ligniiniin. Molemmat ovat edullisia ja ympäristöystävällisiä materiaaleja. Pariston energiatiheys on verrattavissa lyijyakkuihin. Ero on se, että myrkyllinen lyijy puuttuu.
Sinkkiparistoa voidaan ladata ja purkaa yli 8000 kertaa. Se säilyttää tänä aikana noin 80 prosenttia kapasiteetistaan. Lisäksi akku säilyttää latauksensa noin viikon, huomattavasti pidempään kuin muut vastaavat sinkkipohjaiset akut, jotka purkautuvat muutamassa tunnissa.
Vaikka sinkkipohjaisia akkuja on jo markkinoilla pääasiassa ei-ladattavina akkuina, niiden ennustetaan täydentävän ja joissain tapauksissa korvaavan litiumioniakkuja pitkällä aikavälillä, kun ladattavuus otetaan asianmukaisesti käyttöön.
Litiumakuille sinkki tarjoaa kestävän vaihtoehdon. Litiumakut voivat olla räjähdysherkkiä, haastavia kierrättää ja ympäristö- ja ihmisoikeusongelmien kannalta ongelmallisia, kun niitä varten joudutaan esimerkiksi louhimaan kobolttia.
Sinkkiakkujen ongelmana on ollut ensisijaisesti huono kestävyys, koska sinkki reagoi akun elektrolyyttiliuoksessa olevan veden kanssa. Tämä reaktio johtaa vetykaasun muodostumiseen ja sinkin dendriittiseen kasvuun, mikä tekee akusta käytännössä käyttökelvottoman.
Sinkin stabiloimiseksi käytetään ainetta, jota kutsutaan kaliumpolyakrylaattipohjaiseksi vesi-polymeerisuolaelektrolyytiksi (WiPSE). Linköpingin tutkijat ovat nyt osoittaneet, että kun WiPSE:tä käytetään sinkkiä ja ligniiniä sisältävässä akussa, stabiilisuus nousee erittäin korkeaksi.
Tällä hetkellä laboratoriossa kehitetyt akut ovat pieniä. Tutkijat uskovat kuitenkin, että he voivat luoda suuria, suunnilleen auton akun kokoisia akkuja.
