Kansasin yliopiston tutkijat ovat kehittäneet menetelmän, jolla älypuhelimen tai minkä tahansa kannettavan laitteen litiumioniakkuun saadaan jopa kaksinkertainen varauskapasiteetti. Innovaatio perustuu uuteen rakenteeseen, jota tutkijat kutsuvat kerrosvoileiväksi.
KSU:n (Kansas State University) mekaanisen suunnittelun professori Gurpreet Singh oivalsi, että molybdeeni-disulfidikalvoon voidaan varastoida kaksinkertainen määrä litiumia vanhempaan bulkkimuotoiseen MoS2-materiaaliin verrattuna.
Kyse on rakenteesta, jossa atomin paksuisten rikkikalvojen välissä on atomin paksuinen molybdeenikalvo. Rakenteen ongelma on se, että varaus ei säily siinä kovin kauaa, eikä suurta varausta pysty varastoimaan siihen kovin montaa kertaa.
Singhin mukaan tämä on tuttua litiumrikkiakuista, jossa rikkiä käytetään yhtenä elektrolyyttinä. Hänen mukaansa ilmiö johtuu siitä, että rikkiä välittyy elektrolyyttiin.
Tätä ilmiötä estääkseen tutkijat kietoivat MoS2-kalvot muutaman kerroksen paksuiseen piikarbonitridiin (SiCN). Kyse on keraamisesta materiaalista, jonka resistanssi nestemäiseen elektrolyyttiin nähden on hyvin korkea.
Ratkaisu näyttää lupaavalta. Keraamiseen pinnoitteeseen pakattu MoS2-kenno näyttää vakaalta ja lupaa kaksinkertaistaa litiumioniakun varaustiheyden.