Litium-happiakku on yksi lupaavista uusista akkutekniikoista ja nyt Waterloon yliopiston kemistit ovat menestyksekkäästi ratkaisseet kaksi niihin liittyvää haasteellisinta ongelmaa. Tutkimusprosessissa syntyi akku, jolla on lähes sataprosenttinen coulombinen tehokkuus eli virtatehokkuus.

Tamperelainen MSc Traction Oy suunnittelee ja toimittaa uudet akustovaraajat saksalaisiin Deutsche Bahnin liikennöimiin ICE3-suurnopeusjuniin. DB on maailman suurin rautatieyhtiö. Toimitussopimus laajentaa MSc Tractionin osuutta ICE3-junien tekniikassa merkittävästi ja on tunnustus suomalaiselle kiskokaluston tehoelektroniikkaratkaisujen huippulaadulle.

Turvallisuus- ja kemikaalivirasto Tukes on julkaissut oppaan litiumioniakkujen turvalliseen käyttöön. Ohjeiden mukaan akkujen latautumista kannattaa valvoa ja virransyöttöön kannattaa käyttää vain tuotteelle tarkoitettua laturia.

Belgialaisessa mikroelektroniikan IMEC-tutkimuskeskuksessa on kehitetty perovskiittiä ja piitä yhdistävä aurinkokenno, joka yltää 27,1 prosentin hyötysuhteeseen konversiossa. Uutuusrakenne siis muuntaa auringonvaloa sähköksi tehokkaammin kuin mikään pelkästään piihin perustuva aurinkokenno.

Automaation etuja halutaan hyödyntää yhä useammilla aloilla. Tämä taas kasvattaa merkittävästi sähkömoottorien ja niiden ohjausjärjestelmien kysyntää. Suunnittelijoiden haasteena on luoda innovaatioita yhä nopeammassa kehitysaikataulussa, mikä tekee oikeantyyppisen ohjausjärjestelmän valinnasta ensiarvoisen tärkeää.

Litium on suosittu, mutta hankala materiaali akkuihin. Michiganin yliopiston tutkijat ovat nyt onnistuneet kehittämään litiumakun, joka varauskapasiteetti on kaksinkertainen nykyakkuihin verrattuna. Kaksi kertaa enemmän virtaa on iso mullistus. Käytännössä se tuplaisi sähköautojen kantaman yhdellä latauksella tai saisi älypuhelimen toimimaan kaksi päivää yhdellä latauksella nykyisen yhden sijaan.

Väriaineherkistetyt aurinkokennot ovat lupaava vaihtoehto fossiilisille polttoaineille. Tampereen teknillisen yliopiston tutkijoiden Royal Society Open Science -lehdessä julkaistun tutkimuksen mukaan olisi mahdollista korvata niissä nykyisin käytetty titaanidioksidi edullisemmalla ja ympäristöystävällisemmällä sinkkioksidilla.

Virtausakkuja on pitkään pidetty todennäköisenä ehdokkaana uusiutuvien energialähteiden tuottaman sähkön varastoinnille. Tähän asti sellaisia nesteitä, jotka voivat tuottaa sähkövirtaa on rajoittanut niistä saatavan energian määrä. Ne ovat myös vaatineet erittäin korkeita lämpötiloja tai erittäin myrkyllisiä tai kalliita kemikaaleja toimiakseen. Stanfordin tutkijoiden kehittämä uusi materiaalien yhdistelmä voi auttaa kehittämään akkuja, jotka pystyvät varastoimaan tuuli- tai aurinkoenergialla syntyviä suuria energiamääriä. Kehitystyön myötä uusi tekniikka voisi tuottaa energiaa sähköverkkoon nopeasti, kustannustehokkaasti ja tavanomaisissa lämpötiloissa.

Organometallisia perovskiittisia absorbointikerroksia pidetään erityisen kiinnostavina uudeksi materiaaliluokaksi aurinkokennoihin. Nyt ryhmä, jota johtavat Dieter Neher Potsdamin yliopistossa ja Thomas Unold HZB:ltä, on onnistunut määrittämään tehokkuutta ratkaisevasti rajoittavat hävikkiprosessit perovskiittisissä aurinkokennoissa.

Kohti IoT-teknologiaan perustuvaa yhteiskuntaa mentäessä miniatyrisoituja lämpösähkögeneraattoreita kaivataan erityisesti kannettaviin kulutuselektroniikan laitteisiin. Yhtenä lupaava lämpösähköisenä materiaalina on noussut esiin piin nanolangat. Niillä on suhteellisen alhainen lämmönjohtavuus, mutta hyvä sähkönjohtavuus.

Autojen sähköistymisen edetessä 12 voltin järjestelmät ovat tulleet käytettävyytensä rajoille, kun yhä useammat ajoneuvon mekaaniset toiminnot halutaan suorittaa sähköisesti. 48 voltin sähköjärjestelmän käyttöönotto tarjoaa käyttäjille enemmän suoritustehoa, mutta korkeampi toimintajännite vaatii myös uudenlaisia suojausratkaisuja.

Akku koostuu karkeasti ottaen positiivisesta ja negatiivisesta elektrodista sekä elektrolyytistä. Mitä nopeammin ionit saadaan siirtymään negatiivisesta elektrodista positiiviseen, sitä nopeammin akku latautuu. Englantilaistutkijat työstävät akkua, joka latautuisi merkittävästi nykyakkuja nopeammin.

Analog Devicesin Power by Linear -osasto on esitellyt uuden mikromoduulin erityisesti ledien tehonsyöttöön. LTM8005-moduuliin on pakattu DC/DC-ohjain, tehokytkin, Schottky-diodi ja resistori, kaikki pieneen 9 x 11,25 x 2,22 -milliseen BGA-koteloon.

Panasonic ryhtyy ensimmäisenä valmistajana tarjoamaan mobiililaitteidensa akuille edullisesti hinnoitellun kolmen vuoden takuuta. Toughbook- ja Toughpad-laitteiden akkutakuu sisältää ohjelmiston akun seurantaan, automaattiset hälytykset sähköpostitse akun kunnon heikentyessä, ja uuden akun toimittamisen tarvittaessa.

Eaton on esitellyt häiriöttömään sähkönsyöttöön uudenlaisen konttiratkaisun, joka yhdistää generaattorin ja UPS-laitteen. UPSG-kontti pitää niin datakeskuksen palvelimet kuin lääketieteen kuvantamislaitteet toiminnassa, tarvittaessa jopa yli 10 tunnin varakäyntiajalla.

Business Finland on myöntänyt lähes viiden miljoonan euron rahoituksen Otaniemen älykkään ja joustavan energiajärjestelmän testialustan kehittämiseen.  Espoon Otaniemen testialusta rakentuu Nokian 5G-verkon ympärille hyödyntäen sen tuomat mahdollisuudet nopeaan tiedonsiirtoon.

Englantilaisen Warwickin yliopiston tutkimuksen mukaan lämpöä voidaan muuttaa sähköksi tehokkaammin käyttämällä atomin ohuita nanolankoja. Warwickin fysiikan laitoksen tutkijat yhteistyössä Cambridgen ja Birminghamin yliopistojen kanssa ovat havainneet, että tehokkaimmat lämpösähköiset materiaalit voidaan toteuttaa muotoilemalla ne ohuimmiksi mahdollisiksi nanolangoiksi.

Taipuisa aurinkokenno ratkaisisi sähkönsyötön ongelmat monessa laitteessa. Tämä kuitenkin edellyttää, että kennojen kaikkia komponentteja voidaan valmistaa suurissa volyymeissä. Tätä selvitetään Aalto-yliopiston ja Montrealin yliopiston tutkijoiden yhteishankkeessa.

Suomi kehuu usein olevansa teknisen kehityksen kärjessä eri sektoreilla, mutta on yksi selkeä alue, jossa jäämme selvästi muista vertailumaista jälkeen. Meillä on tolkuttoman vähän sähköautoja. Meiltä puuttuvat edelleen selvät rahalliset kannustimet sähköauton hankintaan.

Nürnbergissä on käynnissä tehoelektroniikan PCIM-messut ja sieltä tulee nyt jatkuvalla syötöllä tuotejulkistuksia. Yksi merkittävimmistä uutisista tuli saksalaiselta Infineonilta, joka kertoi ryhtyvänsä valmistamaan volyymeissä CoolGaN-komponentteja vuoden loppuun mennessä.