Chalmersin hiilikuituakku tarjoaa parempaa suorituskykyä
Chalmersin teknillisen korkeakoulun tutkijat ovat kehittäneet hiilikuitukomposiittipohjaisen rakenteellisen akun, joka on jäykempi ja energiatiheämpi kuin aiemmat versiot. Uusi akku voisi keventää sähköajoneuvoja ja pidentää niiden toimintasädettä.
Tutkijat Chalmersin teknillisessä korkeakoulussa ovat kehittäneet uuden sukupolven rakenteellisen akun, joka hyödyntää hiilikuitukomposiittia. Uusi akkuteknologia on edeltäjiään jäykempää ja sen energiatiheys on parantunut merkittävästi, mikä avaa ovia kevyempien ja energiatehokkaampien ajoneuvojen kehittämiselle.
Chalmersin tutkimusryhmä on työskennellyt rakenteellisten akkujen parissa vuosia. Viimeisin läpimurto nostaa akun energiatiheyden 30 wattituntiin kilogrammaa kohden (Wh/kg), mikä on parannus aiempaan 24 Wh/kg:iin. Vaikka tämä on edelleen vähemmän kuin perinteisissä litiumioniakuissa, akkujen integrointi ajoneuvon rakenteeseen poistaa erillisten akkujen painon. Tämä vähentää merkittävästi kokonaispainoa, mikä puolestaan vähentää energiankulutusta.
Akun jäykkyys on myös lisääntynyt huomattavasti, sen elastinen moduuli on nyt 70 gigapaskalia (GPa). Tämä vastaa alumiinin jäykkyyttä, mutta huomattavasti pienemmällä painolla. Tutkimusjohtaja Leif Asp toteaa, että uusi akku on kaksinkertaisesti parempi kuin edeltäjänsä monikerroksellisissa ominaisuuksissa ja maailman paras laatuaan.
Teknologian kaupallistamisen edistämiseksi on perustettu Sinonus AB -niminen yritys. Vaikka akkusolujen siirtyminen laboratoriosta suuren mittakaavan tuotantoon vaatii vielä paljon työtä, mahdollisuudet ovat laajat. Ensivaiheessa teknologiaa on arvioitu sopivan ohuisiin ja kevyisiin mobiililaitteisiin ja kannettaviin tietokoneisiin. Myös auto- ja ilmailuteollisuudessa on havaittu suurta kiinnostusta rakenteellisia akkuja kohtaan.
Rakenteelliset akut ovat materiaaleja, jotka pystyvät varastoimaan energiaa ja samalla kantamaan kuormia. Tämä mahdollistaa akkujen integroinnin osaksi tuotteen rakennetta, mikä vähentää sähköautojen, dronien ja muiden laitteiden painoa. Uusin läpimurto on julkaistu Advanced Materials -lehdessä.