Korelaisten POSTECHin (Pohang University of Science and Technology) ja Sungkyunkwanin yliopiston tutkijat ovat löytäneet uuden tavan pidentää sähköautojen litiumioniakkujen käyttöikää jopa 19-kertaiseksi – ilman uusia materiaaleja tai teknologioita. Ratkaisu on yksinkertainen: siinä pitää välttää akun täydellistä tyhjentämistä.
Tutkimusryhmä, jota johti professori Jihyun Hong POSTECHista, havaitsi aiemmin tuntemattoman akun rappeutumismekanismin, joka aktivoituu akun syväpurkautuessa eli kun akku tyhjennetään lähes kokonaan. Erityisesti korkean nikkelipitoisuuden omaavissa katodeissa tapahtuu niin sanottu quasi-conversion -reaktio, jossa akun katodista vapautuu happea, muodostuu litiumoksidia (Li₂O), ja syntyy kaasua (CO, CO₂, CH₄), joka vaurioittaa akkua rakenteellisesti.
Tämä nopeuttaa akun kapasiteetin heikkenemistä ja voi aiheuttaa mm. turpoamista ja turvallisuusriskejä. Ratkaisuna akkuja ei kannata purkaa alle 3,15 voltin jännitetason.
Tutkijat testasivat korkeapitoisia nikkelikennoja (yli 90 % Ni) ja havaitsivat merkittäviä eroja akun eliniässä riippuen siitä, kuinka syvälle akku purettiin. Syväpurkautetut akut (esim. 1,9 V asti) säilyttivät vain 3,8 % kapasiteetistaan 250 lataussyklin jälkeen. Sen sijaan rajoitetun purkauksen akut (esim. 3,15 V asti) säilyttivät jopa 73,4 % kapasiteetista 300 syklin jälkeen.
Tämä yksinkertainen käyttöstrategia tarjoaa helpon tavan pidentää akkujen käyttöikää, erityisesti sähköautoissa ja muissa vaativissa sovelluksissa. Se voi merkittävästi vähentää akkujen vaihtotarvetta, pienentää kustannuksia ja parantaa kestävyyttä.
Tutkimus julkaistiin arvostetussa Advanced Energy Materials -tiedelehdessä, ja sitä tukivat Etelä-Korean teollisuus- ja teknologiaministeriöt.
Teknologia19 – Aalto-yliopiston kyberturvallisuusprofessori Jarno Limnéll uskoo, että luotettavuudesta voi tulla suomalaisten yritysten suurin myyntivaltti tulevaisuudessa. – Tärkein kysymys on tulevaisuudessa, kehen ja mihin voimme luottaa. Luottamuksesta on tulossa hyvin arvokas aineeton pääoma yrityksille, Limnéll sanoi eilen messukeskuksessa.
