Uusi litiumakkuteknologia - Ratkaise perinteisten litiumakkujen ongelmat, kuten räjähtävyys ja alhainen energiatiheys
Äskettäin insinööriryhmä Illinoisin yliopistosta Yhdysvalloissa ilmoitti kehittäneensä uudentyyppisen litiumakun. Tällainen akku ei syty tuleen tai räjähtää, ja samalla se voi parantaa merkittävästi tällä akulla varustettujen laitteiden akun käyttöikää. Tämä on olennainen akkuteknologia tuleville älypuhelimille. Voidaan sanoa, että tämä ei ole vain valtava läpimurto matkapuhelinteollisuudessa, vaan myös tärkeä teknologia, joka vaikuttaa koko digitaaliteollisuuteen ja jopa autoteollisuuteen.
Tämän uuden tekniikan suurin kohokohta on, että se voi ratkaista tehokkaasti kaksi suurta ongelmaa, jotka ovat matkapuhelinten akkujen turvallisuuden ja kestävyyden parantaminen samanaikaisesti. Samassa koossa verrattuna nykyiseen litiumparistoon tehotaso ei laske merkittävästi. Insinöörien mukaan tämä litiumakku perustuu polymeeripohjaiseen kiinteään elektrolyyttiin, ja sillä on itsekorjautumis- ja kierrätettävyysominaisuudet.
Tällä hetkellä litiumakut käyttävät nestemäisiä elektrolyyttejä. Jos akku on vakavasti vaurioitunut tai kuumentunut, se reagoi kemiallisesti elektrodien kanssa. Saat litiumpariston syttymään tuleen tai jopa räjähtää. Mutta tämä uudentyyppinen litiumakku käyttää erityistä silloitettua polymeeriä, uusi elektrolyytti ei hajoa, vaan kovenee kuumennettaessa. Tämä tarkoittaa, että litiumakku ei syty tuleen tai räjähtää kuumennettaessa.
Tällainen litiumakku ei kuitenkaan syty tuleen ja räjähtää, kun se kuumenee tai vaurioituu ulkopuolelta. Mutta Brian Jing, materiaalitieteen ja tekniikan jatko-opiskelija Illinoisin yliopistosta, sanoi, että vaikka kiinteitä polymeerejä tai keraamisia elektrolyyttejä on pidetty vaihtoehtoina, niillä on taipumus sulaa akun sisällä syntyvissä korkeissa lämpötiloissa. On edelleen tarpeen käyttää silloitettuja polymeerisäikeitä kumimaisten litiumjohtimien valmistamiseksi tämän ongelman ratkaisemiseksi. Sen käyttöikä on pidempi kuin kovemmalla kiinteällä elektrolyytillä, mutta se ei voi korjata itseään ja sitä on vaikea kierrättää.
Vastauksena tähän ongelmaan Illinoisin yliopiston insinööriryhmä on kehittänyt menetelmän silloitettujen sidosten tekemiseksi, jotta kiinteät polymeerit tai keraamiset elektrolyytit voivat vaihtaa reaktioita ja vaihtaa polymeeriketjuja keskenään. Tämä mahdollistaa polymeerin kovettumisen kuumennettaessa ja voi myös korjata itsensä, mikä vähentää dendriittisten litiumdendriittien kasvua. Lisäksi polymeerin hajottamiseen ei tarvita voimakasta happoa tai korkeaa lämpötilaa. Sen täytyy olla vain veteen liukeneva huoneenlämpötilassa. Siksi tämä uudentyyppinen litiumakku ei vaikuta ympäristöön ja on erittäin ympäristöystävällinen.
Teknologiaa ei kuitenkaan ole vielä kaupallistettu, mutta Illinoisin yliopiston insinööritiimi sanoi, että se tekee parhaansa saattaakseen tämän tekniikan kaupalliseen käyttöön. Siihen mennessä tällä uudentyyppisellä litiumakulla varustetut matkapuhelimet eivät syty tuleen ja räjähdä, ja niiden akun käyttöikä on pidempi.
