Miltä kuulostaisi edullinen ja taipuisa älypuhelimen akku, jonka voisi ladata täyteen yhdessä sekunnissa? Stanfordin yliopiston tutkijat ovat kehittäneet alumiini-ioniakun, joka lupaa tällaiset huikaisevat ominaisuudet.
Kehitystyötä on johtanut Stanfordin kemian professori Hongjie Dai. Hänen mukaansa tavoite on kehittää akku, joka on ympäristöystävällinen - toisin kuin alkaliparistot - eikä syty koskaan tuleen kuten nykyisten litiumioniakkujen kanssa helposti käy.
- Uusi alumiini-ioniakkumme ei syty tuleen, vaikka sen läpi poraisi reiän, Dai kehuu.
Alumiini-ioniakku koostii kahdesta elektrodista: negatiivisesti varautuneesta alumiinianodista ja positiivisesti varautuneesta katodista. Dain tiimi löysi osin vahingossa, että paras tapa katodin toteuttamiseen on grafiitti. Tutkimustyössä määriteltiin muutama eri grafiittilaji, jotka osoittautuivat lupaaviksi katodeiksi.
Demoakussa tutkijat sijoittivat alumiinianodin ja grafiittikatodin yhdessä iosnisen neste-elektrolyytin kanssa joustavaan polymeeripinnoitteisiin pussiin. Elektrolyytti on käytännössä huoneenlämpötilassa olevaa nestemäistä suolaa, joten se on erittäin turvallinen.
Testeissä alumiini-ioniakku latautui ennennäkemättömillä nopeuksilla. Protoakku latautui täyteen yhdessä minuutissa. Lisäksi tutkijat onnistuivat lataamaan akun uudelleen 7500 kertaa ilman, että sen kapasiteetti heikkeni. Tämä on aiemmin ollut alumiiniakkujen iso ongelma. Pitää muistaa, että nykyiset litiumioniakut kestävät noin tuhat latausjaksoa.
Haasteitakin alumiini-ioniakun kehittämisessä vielä on. Tällä hetkellä se tuottaa alle kahden voltin jännitteen eli tyypillisiä mobiililaitteita varten pitäisi yhdistää kaksi akkua yhteen. Tutkijat kuitenkin uskovat, että katodimateriaalia kehittämällä jännite saadaan nostettua tasolle, joka riittää viisivolttisiin laitteisiin.