Helmikuun 19. päivänä Tianjinin yliopistosta kerrottiin, että professori Xu Yunhuan tiimi yhteistyössä professori Huang Fein Etelä-Kiinan teknillisen yliopiston ja muiden instituutioiden tiimin kanssa on onnistuneesti kehittänyt uudenlaisen orgaanisen katodimateriaalin. Tämä materiaali voittaa perinteisten orgaanisten litiumioniakkujen tärkeimmät pullonkaulat, kuten alhaisen kapasiteetin ja käytännön soveltamisen vaikeuden, mikä tekee siitä turvallisemman, pakkasenkestävämmän ja lämmönkestävämmän. Asiaankuuluvat tutkimustulokset julkaistiin kansainvälisessä lehdessä *Nature* 19. helmikuuta (Pekingin aikaa).
Orgaaninen pussiakku, jonka energiatiheys ylittää 250 Wh/kg. Kuvan lähde: Tianjin University
Orgaanisia litiumioniakkuelektrodimateriaaleja on laajalti saatavilla, ja niiden molekyylit voidaan suunnitella joustavasti ja ne ovat luonnostaan joustavia. Nämä materiaalit ovat kuitenkin aina yrittäneet tasapainottaa suurta kapasiteettia ja suurta kuormitusta, mikä on johtanut akkuihin, joiden kapasiteetti on usein riittämätön tai jotka latautuvat hitaasti.
Tässä tutkimuksessa tiimi kehitti onnistuneesti orgaanisen katodimateriaalin, jossa yhdistyvät erinomainen elektroninen johtavuus, nopeat litium-ionien siirtoominaisuudet ja suuri energian varastointikapasiteetti. Tämän materiaalin perusteella tiimi valmisti orgaanisen pussi-akun, jonka energiatiheys ylitti 250 Wh/kg.
Tämä akku soveltuu erinomaisesti lämpötilaan, ja se toimii normaalisti äärimmäisissä lämpötiloissa -70 - 80 astetta. Se osoittaa myös hyvää joustavuutta ja turvallisuutta, sillä sen elektrodit pysyvät ehjinä taivutuksen, venytyksen ja jopa ulkoisen puristuksen jälkeen ilman, että akun kapasiteetti vähenee.
Tiimin Ah{0}}-tasoinen pussiakku läpäisi tiukan kynsien tunkeutumisturvallisuustestin ja pysyi muuttumattomana latauksen ja purkamisen aikana, mikä varmisti sen turvallisuuden. Tämä on tärkeä askel eteenpäin orgaanisten paristojen osalta laboratoriosta käytännön sovelluksiin.
