Litiumioniakkuja tutkitaan nyt maailmalla tiiviisti. Suomessa on Itä-Suomen yliopistossa kehitetty menetelmä, jolla litiumioniakuissa voidaan käyttää turvallisia ja edullisia materiaaleja, joiden sähkönjohtokyky on riittävällä tasolla.
Litiumioniakut ovat nopeasti yleistyvä energian varastointimuoto niiden suuren energiatiheyden vuoksi, erityisesti liikuteltavissa sovelluksissa kuten kannettavassa elektroniikassa ja sähköautoissa. Valitettavasti nykyisin Li-ioniakuissa käytössä olevat materiaalit, kuten litiumkobolttioksidi, ovat kalliita sekä hankalia käsitellä ja hävittää. Lisäksi niistä valmistetut akut ovat suhteellisen lyhytikäisiä.
Seuraavan sukupolven akkuihin onkin kehitetty useita vaihtoehtoisia materiaaleja. Yhden lupaavan elektrodiparin muodostavat litiumtitanaatti ja litiumrautafosfaatti. Näiden lähtöaineet ovat helposti saatavilla ja turvallisia käsitellä sekä hävittää.
Lisäksi litiumtitanaatista ja litiumrautafosfaatista valmistettujen akkujen elinikä on havaittu olevan huomattavasti nykyisiä akkuja pitempi. Ongelma materiaaleissa on, että ne ovat olleet huonosti sähköä johtavia. Itä-Suomen yliopiston Pienhiukkas- ja Aerosolitekniikan laboratoriossa on nyt onnistuttu nanokokoisia hiukkasia sisältäviä litiumtanaattiosia yksinkertaisessa kaasufaasiprosessissa. Nanohiukkasia sisältävien akkujen sähkökemiallinen suorituskyky on erittäin lupaava.
- Merkittävimmät sovellukset uusille litiumioniakuille ovat nopeaa latausta vaativat sähköbussit, muun muassa Linkker Suomessa, ja korkeaa tehoa tarvitsevat hybridiajoneuvot, työkoneet sekä sähköautot, sanoo Itä-Suomen yliopiston professori Jorma Jokiniemi.
Tutkimustulokset on julkistettu arvostetussa Journal of Alloys and Compounds -lehdessä.
