Tieteessä etsitään jatkuvasti uusia tapoja tuottaa akkuja, jotka latautuisivat nopeammin, kestäisivät pidempään ja säilyttäisivät latauksensa paremmin.
Stanfordin yliopiston tutkijaryhmä on ottanut uudella keksinnöllään ison harppauksen oikeaan suuntaan. Nature-lehdessä ryhmä kuvaa, miten sen onnistui aktivoida litiumakun toimimattomat osat uudestaan niin, että akku toimi peräti 30 prosenttia pidempään.
Läpimurrolla voi olla iso merkitys sähköautojen omistajille, jotka kärsivät siitä, että auton akut menettävät ajan mittaan kykynsä varastoida sähköä.
Akkuihin muodostuu "kuolleita" saarekkeita
Ladattava litiumakku latautuu ja purkautuu litiumionien liikkuessa vuoron perään negatiiviselta elektrodilta, anodilta, positiiviselle elektrodille, katodille, ja takaisin.
Kun akku on ladattu ja varaus purkautunut kyllin monta kertaa, osa akun litiumista muuttuu kemiallisesti passiiviseksi ja akkuun muodostuu kuolleita litiumsaarekkeita, jotka liikkuvat edestakaisin mutta eivät enää pääse kontaktiin elektrodien kanssa.
Sähköä varaava materiaali menettää näin vähitellen kykynsä latautua.
Uusi superakku on ladattu rikillä ja sokerilla
Jotta sähköauto voisi syrjäyttää polttomoottoriauton, tarvitaan parempia akkuja. Ja alalla tehdäänkin nykyisin paljon läpimurtoja.
Yksi niistä on aivan uudentyyppinen litium-rikkiakku, jota on kehitetty yli 60 vuotta ja joka nyt näyttää toteutuvan.
Tutkijoiden mukaan sen avulla olisi mahdollista rakentaa sähköautoja, jotka voivat ajaa jopa 2 000 kilometriä yhdellä latauksella, ja salainen ainesosa on ripaus sokeria.
Sähkö puskee litiumin takaisin virtapiiriin
Uudessa kokeessa yhdysvaltalaistutkijat syöttivät rutkasti sähköä ladattavan akun positiiviseen ja negatiiviseen elektrodiin nähdäkseen, saisiko se aktivoitua akussa passiiviseksi muuttuneen litiumin.
Tutkijat virtaavat passiivista litiummassaa matoon, joka ojentelee päätään ja häntäänsä tahdissa liikkuessaan elektrodien välissä mutta ei koskaan uskaltaudu koskemaan kumpaakaan.
Näennäinen liike muodostuu siten, että litiummassan toinen pää hajoaa ja samaan aikaan materiaalia kiinnittyy saman massan toiseen päähän.
Prosessia voidaan voimistaa lisäsähköllä niin, että litiumato saadaan ikään kuin rynnistämään kiinni anodiin, jolloin se saadaan jälleen ladattua.
Tutkijaryhmä selittää, että passiivisten litiumsaarekkeiden herättelyllä toimintaan voidaan pidentää akun käyttöaikaa jopa kolmanneksen, millä voi olla iso merkitys sähköautojen akkujen koolle ja kapasiteetille tulevaisuudessa.