Tärkeimmät oppimispisteet
- Laaja valikoima uusia tekniikoita kehitetään akun käyttöiän pidentämiseksi.
- Tutkijat ilmoittivat äskettäin, että he ovat löytäneet tavan pidentää merkittävästi akun käyttöikää.
- Litiumioniakkujen turvallisuudesta ollaan yhä enemmän huolissaan.
Tarvitsemme parempia akkuja
Tuoreessa artikkelissa tutkijat sanovat, että akussa yleisesti käytetyt grafiittianodit vaativat sideaineen pitämään mineraalin koossa, mutta polysideaine ei riitä. He tutkivat uudentyyppistä kopolymeeristä valmistettua sideainetta, joka pidentää akkujen käyttöikää. Nykyinen akkutekniikka jättää paljon toivomisen varaa. Nykyään kulutuselektroniikan suosituin ladattava akku on litiumioniakku. Vaikka ne voivat pitää sisällään ja haihduttaa paljon energiaa muihin teknologioihin verrattuna, niillä on joitain perustavanlaatuisia rajoituksia. «Ensinnäkin niiden kapasiteetti laskee suhteessa lataus-/purkausjaksojen määrään», selitti Bob Blake, älykaulapantakehittäjä Fi:n varatoimitusjohtaja sähköpostihaastattelussa. «Voit yleensä odottaa litiumioniakun säilyttävän vain noin 80 prosenttia alkuperäisestä kapasiteetistaan 500 lataus-/purkausjakson jälkeen.» Myös litiumioniakkujen turvallisuudesta ollaan yhä enemmän huolissaan. Viime vuonna BMW veti takaisin yli 26 000 ladattavaa hybridiajoneuvoa, jotka olivat palovaarassa. Helmikuussa Hyundai aloitti 76 000 Hyundai Kona EV -auton takaisinkutsun Etelä-Koreassa sen jälkeen, kun yli tusina oli ilmoitettu tulipaloista sen Kona EV -akuissa.
Akun tehostaminen voi olla edessä
Useat yritykset ja tutkijat etsivät tapoja saada vempaimista enemmän elämää. Syracusen yliopiston professori Ian Hoseinin laboratoriossa hän ja hänen materiaalitieteen tutkimusryhmänsä tutkivat materiaaleja, joita voitaisiin käyttää seuraavan sukupolven akuissa. Akuissa yleisesti käytetty materiaali litium voi olla kallista, vaikeasti kierrätettävää ja altista ylikuumenemiselle. Hosein testaa runsaasti mineraaleja, kuten kalsiumia, alumiinia ja natriumia, nähdäkseen, kuinka niitä voidaan käyttää uusien akkujen kehittämiseen. «Kun työskentelemme materiaalitieteen parissa, valmistamiemme materiaalien on täytettävä monia erilaisia odotuksia», Hosein sanoi lehdistötiedotteessa. «Ajattelemme, mitä tapahtuu litiumin ulkopuolella. Muut materiaalit voivat olla luonnostaan turvallisempia, halvempia ja ympäristöystävällisempiä.» Jotkut yritykset yrittävät muuttaa nykyistä standardityyppiä litiumioniakkuja. Esimerkiksi Enovix-yhtiö väittää kehittäneensä litiumioniakkuja, joiden energiatiheys on viisi vuotta nykyisten alan standardituotteiden edellä. Cameron Dales, ENOVIXin toimitusjohtaja ja kaupallinen johtaja, sanoi sähköpostihaastattelussa, että yhtiön nykyiset akkutuotteet tarjoavat 27–110 % korkeamman energiatiheyden kuin muut markkinoilla olevat. Kaksi muuta lupaavaa kehitteillä olevaa teknologiaa ovat orgaaniset radikaalit ja sokeriparistot. Orgaaniset radikaalit voivat tarjota Li-Ioniin verrattavissa olevia ominaisuuksia käyttämällä erityisiä orgaanisia polymeerejä, samalla kun ne ovat joustavia ja ympäristöystävällisempiä. Sokeriparistot käyttävät sokeria ja aktiivisia entsyymejä sähkön tuottamiseen ja voivat olla erittäin energiarikkaita. «Tällainen tutkimus on tärkeää, ja viime kädessä näiden teoreettisten ja kokeellisten havaintojen pitäisi johtaa akun pidempään käyttöikään.» «Ne ovat hyvin varhaisessa kehitysvaiheessa, ja vaikka ne koskaan tulisivat markkinoille, se tulee vasta kymmeneen vuoteen», sanoi Javier Nadal, Iso-Britannian tuoteinnovaatiokonsultointiyrityksen BlueThinkin johtaja sähköpostihaastattelussa. Nadal ennustaa, että nämä uudet akkuteknologiat muuttavat henkilökohtaista teknologiaa seuraavan vuosikymmenen aikana. «Tuotteet, jotka jo tiedämme, paranevat vähitellen», Nadal sanoi. «Esimerkiksi puhelimet ja kannettavat tietokoneet ovat ohuempia ja kevyempiä työskennellessään pidempään. Uusi energian varastointiratkaisu mahdollistaa uusia tuotteita, jotka voivat muuttaa käyttökokemusta dramaattisesti.»