JavaScript is currently disabled.Please enable it for a better experience of Jumi.

Virtausakkuja on pitkään pidetty todennäköisenä ehdokkaana uusiutuvien energialähteiden tuottaman sähkön varastoinnille. Tähän asti sellaisia nesteitä, jotka voivat tuottaa sähkövirtaa on rajoittanut niistä saatavan energian määrä. Ne ovat myös vaatineet erittäin korkeita lämpötiloja tai erittäin myrkyllisiä tai kalliita kemikaaleja toimiakseen. Stanfordin tutkijoiden kehittämä uusi materiaalien yhdistelmä voi auttaa kehittämään akkuja, jotka pystyvät varastoimaan tuuli- tai aurinkoenergialla syntyviä suuria energiamääriä. Kehitystyön myötä uusi tekniikka voisi tuottaa energiaa sähköverkkoon nopeasti, kustannustehokkaasti ja tavanomaisissa lämpötiloissa.

Uudenlainen virtausakku sisältää nestemäisen metallin, joka kaksinkertaisti tavanomaisten virtausakkujen maksimijännitteen ja voisi johtaa uusiutuvan energian edulliseen varastointiin käyttäen maapallon runsaita materiaaleja.

Stanfordin tutkijat kokeilivat natriumia ja kaliumia, jotka sekoittuvat nestemäiseksi metalliksi huoneenlämmössä virratessaan elektronin luovuttajalle eli akun negatiiviselle puolelle. Teoreettisesti tällä nestemäisellä metallilla on vähintään kymmenen kertaa enemmän käytettävissä olevaa energiaa grammaa kohti kuin muissa virtausakkujen negatiivisen puolen virtauksissa. Nestemäisen metallin negatiivisen puolen käyttämiseksi ryhmä löysi myös sopivan kalium- ja alumiinioksidista tehdyn keraamisen kalvon.

Kyseiset kaksi edistystä yhdessä yli kaksinkertaistivat tavanomaisten virtausparistojen maksimijännitteen ja prototyyppi pysyi vakaana tuhansia tunteja.

Toinen kuuma aihe akkutekniikassa on täysin kiinteärakenteisen akun elektrodin ja elektrolyytin rajapinnan tutkiminen. Tokion teknisen yliopiston tutkijat ovat kiinnittäneet huomiota yhteen aiheen merkittävimmistä haitoista kehittämällä akkua, jolla olisi mahdollisimman pieni resistanssi elektrodin ja kiinteän elektrolyytin rajapinnalla.

Kehitetyillä akuilla on erinomaiset sähkökemialliset ominaisuudet, jotka ylittävät huomattavasti perinteisten ja olemassa olevien litiumakkujen ominaisuudet. Tämän ansiosta täyskiinteä akkuteknologia lupaa suorastaan mullistaa kannettavan elektroniikan.

Nykyisten kiinteäelektrodisten akkujen haittana on niiden elektrodin/kiinteän elektrolyyttirajapinnan liian korkea resistanssi. Tokion ja Tohoku-yliopiston tutkijat valmistivat täysin kiinteäelektrolyyttisen akun erittäin alhaisella rajapinnan resistanssilla Li (Ni0,5 Mn1,5) O4:n (LNMO) yhdisteistä. Akun rajapinnan resistanssiksi todettiin 7,6 Ωcm2, mikä on kaksi suuruusluokkaa pienempi kuin aiempien LMNO-pohjaisten täyskiinteiden akkujen ja jopa pienempi kuin neste-elektrolyyttisissä litiumioniakuissa, joissa käytetään LNMO:ta.

Tutkituissa akuissa esiintyi myös nopea varaus ja purku, sillä puolet akun kapasiteetista voidaan varata/purkaa vain yhden sekunnin kuluessa. Li (Ni 0,5 Mn1,5) O4 on myös lupaava materiaali akun energiatiheyden lisäämiseksi, koska se tuottaa korkeamman antojännitteen.

Veijo Hänninen
Nanobittejä 16.8.2018

 
 

Tämän takia Huaweita pelätään

Maailmalla on käynnissä omituinen sota, jossa yhä useammat maat kieltävät kiinalaisten laitevalmistajien laitteiden käytön tulevissa 5G-verkoissa. Mutta miksi amerikkalaiset pelkäävät Huaweita? MIT Technology Review -lehti listaa kuusi syytä.

Lue lisää...

Teollisella internetillä vauhtia MRO-prosesseihin

Teollista internetiä (IIoT) käyttämällä voidaan parantaa ei-tuotannollisiin hankintoihin liittyviä MRO-prosesseja (Maintenance, Repair, Operating) eurooppalaisen Teollisuus 4.0 -ohjelman määrittämissä raameissa. Artikkelissa luodaan katsaus eräisiin IIoT-teknologioihin ja sovelluksiin, jotka ovat avainasemassa tässä murroksessa. (Artikkelin 1-osa ilmestyi marraskuussa.)

Lue lisää...
 
ETN_fi Digi-Key arpoi Electronicassa Chevy Camaro V8 -avoauton. Voittajaksi valikoitui regensburgilainen opiskelija Marco.… https://t.co/3P0cNN5wfZ
ETN_fi ams:n 3D-kasvontunnistus tulossa Snapdragonille: ams and Qualcomm Technologies to focus engineering strengths on ac… https://t.co/XpYvAvGEp1
ETN_fi Disobey-hakkeritapahtuma tammikuussa neljättä kertaa Helsingissä https://t.co/pBdYFx7jUr @Disobey_fi
ETN_fi Viranomaisverkko Virveen tulee mobiililaajakaista ensi vuonna. Kumppanioperaattorikin selviää kilpailutuksessa v. 2… https://t.co/TtNorpIQy2
ETN_fi Ensimmäinen AVR-pohjainen Arduino-kortti. Lisätietoja Mouserilta. https://t.co/7yazvkOkV1
 
 

ny template