Korealaiset POSTECH-yliopiston tutkijat ovat kehittäneet mullistavan litiumioniakun, joka hyödyntää mikroskooppisia piipartikkeleita ja geelipolymeerielektrolyyttejä, joilla voidaan parantaa merkittävästi akun energiatiheyttä ja vakautta. Tutkijat puhuvat tuhannen kilometrin kantamasta yhdellä latauksella.
Tutkijat sanovat, että innovaatio ratkaisee piin laajenemiseen liittyvät ongelmat ja voi johtaa siihen, että sähköajoneuvojen akkujen kesto ja tehokkuus paranevat huomattavasti. Nykyiset sähköautot pystyvät kulkemaan noin 700 kilometriä yhdellä latauksella, kun taas tutkijat tähtäävät 1 000 kilometrin akkukestoon.
Tutkijat tutkivat innokkaasti piitä litiumioniakkujen anodimateriaaliksi. Pii tunnetaan sen suuresta varastointikapasiteetista,mutta sen käytännön soveltaminen on edelleen haaste. Professori Soojin Park, tohtoriopiskelija Minjun Je ja tohtori Hye Bin Son POSTECHin kemian laitokselta ovat ratkaisseet ongelman kehittämällä kustannustehokkaan ja vakaan seuraavan sukupolven litiumakkujärjestelmän, joka käyttää mikropiipartikkeleita ja geelipolymeerielektrolyytteja. Tämä työ julkaistiin äskettäin Advanced Science -lehdessä.
Elektrolyytti on keskeinen akun komponentti, joka mahdollistaa ionien liikkeen katodin ja anodin välillä. Toisin kuin perinteiset nestemäiset elektrolyytit, geelielektrolyytit ovat kiinteässä tai geelimäisessä tilassa, ja niillä on elastinen polymeerirakenne, joka on vakaa verrattuna nestemäisiin vastineisiinsa.
Korealaistutkijoiden akku oli vakaa jopa alle 5 mikrometrin kokoisilla piipartikkeleilla, jotka ovat sata kertaa suurempia kuin perinteisesti käytetyt nano-piianodit. Lisäksi POSTECHin tutkimusryhmän kehittämä piigeelielektrolyytti johti litiumioneja tehokuudella, joka on verrattavissa perinteisiin neste-elektrolyyttiä käyttäviin akkuihin. Lisäksi materiaalin ja akkujen valmistus on tutkijoiden mukaan suoraviivainen ja soveltuu välittömästi käytettäväksi.