Yhdysvaltain energiaministeriön alaisessa Argonnen tutkimuslaboratoriossa on tehty innovaatio, joka voi mullistaa tulevaisuuden ladattavat akut. Tutkijat ovat kehittäneet akun, jossa aktiivinen elementti on kalsium litiumin sijaan. Markkinoille tekniikkaa joutuneen kuitenkin odottamaan vielä vuosia.
Monissa laitteissa, kuten sähköautoissa, on tarvetta akuille joiden energiatiheys on nykyisiä litiumioniakkuja parempi. Myös halvempi raaka-aine olisi erittäin tervetullut uudistus. Kalsium täyttää nämä molemmat toiveet.
Kalsium on magnesiumin tapaan edullinen, laajalti saatavilla oleva materiaali jonka energiatiheys on selvästi litiumia parempi. Kalsiumia on lisäksi kaikkialla saatavilla.
Ladattavissa akuissa elektrodeissa on tilaa, jonka läpi elektrolyytin mukana kulkevat ionit voivat mennä. Kun akkua ladataan tai sen varausta puretaan, ionit virtaavat anodin ja katodin välillä asettuen elektrodeihin kerroksiksi tai kidehiloiksi.
Yksi kalsiumioniakun haasteista on ollut löytää katodimateriaali, joka sallii kalsiumioneiden virtaamisen. Argonnen tutkijat löysivät tällaiseksi materiaaliksi mangaani-haksasyaaniferraatin. Anodi oli tinasta. Näiden välinen elektrolyytti oli kuiva, vedetön kalsium-heksafluorofosfaatti.
Tutkijat latasivat ja prukasivat uutta akkua kuvaten sitä samassa röntgenspektroskoopilla. Se paljasti, että kalsiumionit lisäsivät katodin mangaanin hapettumistilaa, mikä todisti ionien kiinnittymisen katodiin.
Tutkijat jatkavat kalsiumioniakun kehitteöyä. Esimerkiksi varauskapasiteetti saadaan selvästi suuremmaksi, mikäli anodi voitaisiin tehdä kalsiummetallista, he kertovat. He korostavat, että tekniikka vaatii vielä vuosien kehitystyön ennen mahdollista kaupallistumista.