Litiumioniakkujen tämän hetken kirjaimellisesti kuumat ongelmat johtuvat ennen kaikkea siitä, että niissä käytetään nestemäistä elektrolyyttiä. Marylandin yliopistossa on kehitetty ratkaisu, jonka ansiosta voidaan käyttää kiinteää keraamista elektrolyyttiä. Se tekee akusta turvallisen.
Yliopiston energiatutkimuskeskuksen tutkijat sijoittivat litiumelektrodien ja kidemuotoisen keraamisen elektrolyytin väliin äärimmäisen ohuen alumiinioksidikalvon. Tämä pienentää keraamisen elektrolyytin resistanssia jopa 300-kertaisesti.
Voimakas resistanssi on kiinteissä elektrolyyteissä ollut ongelma, sillä se on estänyt energian siirtymistä anodin ja katodin välillä. Käytännössä akku ei ole latautunut eikä purkautunut toivotulla tavalla.
Ohuen kalvon lisääminen elektrodien ja elektrolyytin väliin käytännössä poistaa esteet sähkövarauksen virtaamisen tieltä. Ratkaisu tekee prosessori Liangbing Hun mukaan litiumioniakuista turvallisia ja suorituskykyisiä kasvattamatta niiden kustannuksia.
Tutkijoiden mukaan kiinteän kidemuotoisen elektrolyytin suuri vakaus mahdollistaa sen, että anodeina käytetään metalllista litiumia, jonka teoreettinen energiatiheys on kaikkein suurin. Professori Hun mukaan kyse on akkutekniikan Graalin maljasta. Yhdessä rikkikatodin kanssa rakenne mahdollistaa energiatiheyden, joka on selvästi nykyisiä LiIon-akkuja suurempi.
Tutkijoiden innovaatio esiteltiin tuoreessa Nature Materials -lehdessä.