Kiinalaisen tiede- ja teknologiayliopiston (USTC) tutkijat ovat saavuttaneet merkittävän edistysaskeleen ladattavien litium-vetyakkujen kehityksessä. Uusi akku käyttää vetyä anodina, mikä mahdollistaa huomattavasti korkeamman energiatiheyden ja käyttöjännitteen verrattuna perinteisiin vetypohjaisiin akkuihin.
Perinteisesti vetypohjaisissa akuissa vety toimii katodina, mutta USTC:n tutkijat käänsivät konseptin päinvastaiseksi. Litium-vetyakku (Li-H) yhdistää litium-metallianodin, platinoidun kaasudiffuusiokerroksen katodina ja kiinteän elektrolyytin (LATP), joka tehostaa litiumionien kulkua ja minimoi ei-toivotut kemialliset reaktiot. Testien perusteella akku saavutti huikean 2825 Wh/kg energiatiheyden sekä vakaan noin 3 voltin jännitteen.
Litium-vetyakku ylsi vaikuttavaan 99,7 prosentin kierrostehokkuuteen (RTE), mikä tarkoittaa, että sen energiankulutus latauksen ja purkamisen aikana on hyvin minimaalista. Akku myös säilytti suorituskykynsä pitkällä aikavälillä, mikä tekee siitä houkuttelevan vaihtoehdon uusiutuvan energian varastointiin, sähköajoneuvoihin ja jopa avaruusteknologiaan.
Lisäksi tutkimusryhmä kehitti anodittoman version Li-H-akusta, joka ei vaadi esiasennettua litiumia. Tämä mahdollistaa litiumin keräytymisen elektrolyytistä latauksen aikana, yksinkertaistaen valmistusta ja lisäten turvallisuutta. Anoditon Li-H-akku säilyttää korkean energiatiheyden ja tehokkuuden, mutta vähentää riippuvuutta korkeapaineisesta vetyvarastoinnista.
Tämä teknologinen läpimurto tarjoaa uusia mahdollisuuksia kehittyneille energiavarastointiratkaisuille ja voi mullistaa niin teollisuuden kuin kuluttajamarkkinat. Uusi Li-H-akku on huomattavasti tehokkaampi kuin perinteiset nikkeli-vetyakut, ja sen skaalautuvuus tekee siitä lupaavan vaihtoehdon tulevaisuuden energiatarpeisiin.
Tutkimus julkaistiin arvostetussa Angewandte Chemie International Edition -lehdessä. Lue lisää täällä.
https://doi.org/10.1002/ange.202419663
