Akun kiderakenne ei enää muutu
Nimensä mukaisesti kiinteän olomuodon akussa elektrolyytti eli akun elektrodien välinen aine on kiinteää eikä nestettä tai geeliä kuten akuissa yleensä. Kiinteäelektrolyyttisistä akuista ei siis voi vuotaa myrkyllisiä nesteitä. Ne myös latautuvat nopeammin kuin tavalliset litiumioniakut.
Tähän asti kiinteän elektrolyytin ongelma on ollut kemiallinen heikentyminen litiumionien irrotessa elektrodista. Prosessin aikana elektrodit kutistuvat ja laajenevat, mikä heikentää niiden yhteistoimintaa ja ajan mittaan elektrolyytti vahingoittuu.
Japanilaistutkijat ovat onnistuneet ratkaisemaan ongelman säätämällä elektrodien ja elektrolyytin sisältämien litiumtitanaatin ja litiumvanadiumoksidin määrää niin, että akun kiderakenne ei enää muutu ajan mittaan.
”Kun kutistuminen ja laajentuminen ovat tasapainossa, akun toiminta on vakaata sekä latauksen että purkautumisen aikana”, Jokohaman yliopiston prosessori Naoaki Yabuuchi kertoo.
Tavoitteena viiden minuutin lataus
Japanilaistutkijat ovat saaneet aikaan kiinteäelektrolyyttisen akun, joka kestää yli 400 latauskertaa tehon kärsimättä.
Tutkijoiden mukaan heidän kehittämänsä uusi elektrodimateriaali on vakaampi ja parempi kuin mitkään tähänastiset vaihtoehdot.
Samalla he kuitenkin muistuttavat, että vielä tarvitaan lisää tutkimusta, jotta kiinteäelektrolyyttisen akkujen hinta saadaan alas ja toimintavakautta voidaan entisestään parantaa. Myös akkujen latausaikaa täytyy lyhentää.
”Tulevaisuudessa esimerkiksi sähköauton akun lataaminen lyhenee viiteen minuuttiin”, Naoaki Yabuuchi arvioi.
Nykyisin akun lataaminen voi kestää puolesta tunnista useisiin tunteihin.
Muun muassa BMW, Ford, Honda ja Toyota kehittävät kiinteäelektrolyyttisiä akkuja sähköautoihinsa.
