Korealaistutkijat ovat onnistuneet kehittämään sähköautojen akuston anodimateriaalin, jonka avulla auton ajomatka kasvaa 10-kertaiseksi. Asialla ovat Sogangin yliopiston POSTECH-tutkimuskeskukset tutkijat.
Tutkijat kehittivät polymeeristä sideainetta anodiin suuren kapasiteetin saavuttamiseksi. Tuloksena oli anodimateriaali, joka on sekä vakaa että luotettava ja jonka kapasiteetti on 10 kertaa tai jopa vielä suurempi kuin perinteisillä grafiittianodeilla.
Läpimurto saavutettiin korvaamalla grafiitti piianodilla yhdistettynä kerrosvarattuihin polymeereihin. Rakenne teki anosista vakaan ja luotettavan. Tutkimustulokset julkaistiin tuoreen Advanced Functional Materials -lehden pääartikkelina.
Suuren kapasiteetin anodimateriaalit, kuten pii, ovat välttämättömiä korkean energiatiheyden litiumioniakkujen luomisessa. Haasteena niissä on ollut se, että ne laajenevat latauksen aikana. Yhdessä litiumin kanssa tämä muodostaa epävakaan rakenteen.
Ongelman ratkaisemiseksi tutkijat ovat tutkineet polymeerisideaineita, jotka voivat tehokkaasti hallita tilavuuden laajenemista. Tähän mennessä tehty tutkimus on kuitenkin keskittynyt yksinomaan kemialliseen siltarakenteeseen ja vetysidokseen. Tämä tekee rakenteesta kiinteän, mutta kun sidoksia on katkennut, niitä ei voida palauttaa. Toisaalta vetysidoksen lujuus on suhteellisen heikko.
Sogangin yliopiston tutkimusryhmän kehittämä uusi polymeeri ei vain hyödynnä vetysidosta, vaan myös hyödyntää positiivisten ja negatiivisten varausten välinen vetovoima. Näiden voimien lujuus (250 kJ/mol) on paljon suurempi kuin vetysidoksen. Ne ovat kuitenkin palautuvia, joten tilavuuslaajenemista on helppo hallita. Suurikapasiteettisten anodimateriaalien pinta on enimmäkseen negatiivisesti varautunut, ja kerrosvarautuneet polymeerit on järjestetty vuorotellen positiivisilla ja negatiivisilla varauksilla, jotta ne sitoutuvat tehokkaasti anodin kanssa.