Nopea lataus
Nopea lataus

Uuden materiaalin ansiosta paristot voidaan ladata jatkossa silmänräpäyksessä. 

© shutterstock.com

Uuden pariston ansiosta sähköautot hakkaavat pian bensiiniautot

Tutkijat kehittävät parhaillaan uudentyyppistä, erittäin nopeasti ladattavaa paristoa. Paristo voi mullistaa sähköautojen muotoilun ja pelastaa päivän, kun matkapuhelimen akku simahtaa.

tiistai 18. heinäkuuta 2017

2D-materiaalista valmistettu MXene-paristo voi poistaa tärkeimmän esteen sähköautojen yleistymisen tieltä eli sen, että auton akun lataaminen saattaa viedä tunteja.

Jo nykyisinkin on olemassa superkondensaattoreiksi kutsuttuja paristoja, jotka latautuvat pikavauhtia. Niiden ongelmana on kuitenkin se, että niihin voidaan varastoida kerralla vain pieniä määriä energiaa, joka kuluu nopeasti. Siksi niitä käytetään lähinnä silloin, kun tarvitaan nopeaa energiaruisketta esimerkiksi kameran salamalle.

Energiaa tallennetaan geeliin

Energian tallentamiseksi pariston on pystyttävä säilyttämään ioneja, jotka tuottavat sähkön. Ionit sitoutuvat niin sanottuihin redoksiaktiivisiin portteihin. Jos materiaali sisältää runsaasti redoksiaktiivisia portteja, se pystyy varastoimaan paljon energiaa.

Superjohtavat materiaalit, kuten MXene, eivät normaalisti sisällä paljon redoksiaktiivisia portteja, mutta nyt on keksitty geeli, jolla ultraohuet elektrodit voidaan ympäröidä.

Erikoisgeeli voi säilyttää yhtä runsaasti ioneja kuin tavalliset paristotkin. Geelin ongelmana on tosin se, että ionit liikkuvat siinä hitaasti elektrodeille ja niiltä pois, mikä tekee lataamisesta hidasta.

Ionien moottoritie

Nyt tutkijat ovat rei'ittäneet MXene-pariston elektrodit niin, että ne muistuttavat mikroskooppista reikäjuustoa. Reiät päästävät useita ioneja läpi kerralla. Kun paristoon on luotu tällainen ionien "moottoritie", saadaan aikaan paristo, joka varastoi runsaasti energiaa ja latautuu muutamassa millisekunnissa.

Keksintö voi lyhentää kännykän latautumisen odotteluaikaa ja tehdä tulevaisuuden sähköautoista sähäkämpiä ja vaivattomampia käyttää kuin bensiiniautot. 

Vain muutamien atomien paksuisen MXene-materiaalin elektrodien uusi muotoilu auttaa lataamaan pariston supernopeasti. Keksinnön juju on mikrohuokosissa, jotka päästävät ionit lävitseen pikavauhtia.

Lue tästä

Ehkä sinua kiinnostaa...

TILAA TIETEEN KUVALEHDEN UUTISKIRJE

Voit ladata ilmaisen erikoisnumeron, Uskomattomat aivot, heti, kun olet tilannut uutiskirjeen.

Etkö löytänyt, mitä etsit? Tee haku tästä: