Täysin kiinteän olomuodon litiumakuista on tullut akkututkimuksen kuumin aihe, koska perinteiset litiumioniakut eivät enää täytä esimerkiksi sähköajoneuvojen vaatimuksia. Nyt japanilaistutkijat ovat onnistuneet ratkaisemaan kiinteän elektrolyytin akkujen kaupallisen läpimurron tiellä olevan suurimman ongelman. Sähköautoissa tarvitaan suurta energiatiheyttä, nopeaa latausta ja pitkää elinkaarta. Kiinteän elektrolyytin akut täyttävät nämä vaatimukset, ja ovat lisäksi turvallisempia ja kätevämpiä, koska ne voidaan ladata lyhyessä ajassa.
Kiinteällä elektrolyytillä on kuitenkin oma haasteensa. Positiivisen elektrodin ja kiinteän elektrolyytin välisellä rajapinnalla on suuri sähkövastus, jonka alkuperää ei tunneta hyvin. Lisäksi vastus kasvaa, kun elektrodin pinta altistuu ilmalle, mikä heikentää akun kapasiteettia ja suorituskykyä.
ACS Applied Materials & Interfaces -lehdessä julkaistussa tutkimuksessa Tokyo Institute of Technologyn (Tokyo Tech) professori Taro Hitosugin johtama tutkimusryhmä ja Tokyo Techin tohtoriopiskelija Shigeru Kobayashi ovat saattaneet vihdoinkin löytää ongelmaan ratkaisun.
Aluksi ryhmä valmisteli ohutkalvoparistoja, jotka käsittivät negatiivisen litiumelektrodin, LiCoO2-positiivisen elektrodin ja kiinteän Li3PO4-elektrolyytin. Ennen akun valmistusta työryhmä altisti LiCoO2-pinnan ilmalle, typelle (N2), hapelle (O2), hiilidioksidille (CO2), vedylle (H2) ja vesihöyrylle (H2O) 30 minuutin ajan. He havaitsivat, että altistuminen N2:lle, O2:lle, CO2:lle ja H2:lle ei heikentänyt akun suorituskykyä verrattuna altistumattomaan akkuun.
- Vain H2O-höyry heikentää voimakkaasti Li3PO4-LiCoO2-rajapintaa ja lisää sen resistanssia dramaattisesti arvoon, joka on yli 10 kertaa suurempi kuin hapelle altistumattoman rajapinnan, sanoo professori Hitosugi.
Seuraavaksi ryhmä ”hehkutti” eli lämpökäsitteli näytettä 150 °C:ssa tunnin ajan paristomuodossa, eli negatiivisen elektrodin ollessa asetettuna. Hämmästyttävästi tämä alensi vastuksen 10,3 Ω cm2:iin, mikä on verrattavissa sellaisen akun vastukseen, joka ei ole ollut kosketuksissa ilman kanssa.
Simulointien perusteella vastuksen pieneneminen johtui protonien spontaanista poistumisesta LiCoO2-rakenteesta lämpökäsittelyn aikana.
Analog Devices päätti jokin aika sitten lopettaa yhteistyön englantilaisen jakelijan Anglia Componentsin kanssa. Tässä ei ole sinänsä mitään ihmeellistä, mutta Anglia suivaantui tästä niin paljon, että tuli julkisuuteen asian kanssa. Toimitusjohtaja Steve Rawlinsin mukaan ADI:n päätös rajoittaa asiakkaiden valinnanvaraa.
Tulevaisuuden autot nojaavat yhä tiukemmin nopeaan datansiirtoon. Tämän dataväylän pitää perustua standardiin. Sellainen on PCIe-väylä, kertoo Microchip.