"Suomalaistutkimus: Uutta akkuteknologiaa piin avulla – litiumioniakkujen kapasiteetti voidaan jopa nelinkertaistaa
Itä-Suomen yliopisto on tutkinut litiumioniakkujen anodina käytettävän grafiitin korvaamista piillä. Piin avulla anodin kapasiteetti voidaan jopa nelinkertaistaa, kerrotaan Itä-Suomen yliopiston tiedotteessa.
Uusi akkuteknologia toisi sähköenergian varastointiin uudenlaista tekniikkaa.
Tutkimus selvitti sähkökemiallisesti tuotetun nanohuokoisen piin soveltuvuutta litiumioniakkuihin. Yleisen käsityksen mukaan piin toimivuus akuissa edellyttää nanopartikkelien käyttöä, mikä luo omat haasteensa materiaalin tuotettavuuteen, hintaan ja turvallisuuteen, kerrotaan tiedotteessa.
"Tutkimuksessa saimme yhdistettyä nano- ja mikromaailmojen parhaat puolet: nanoulottuvuuden toiminnallisuuden ja mikrotason käsiteltävyyden suorituskyvystä tinkimättä", kertoo tutkija Timo Ikonen.
Yksi tutkimuksen merkittävimmistä havainnoista oli, että sopivan huokoisuuden omaavat 10 - 20 µm kokoluokan partikkelit toimivat akuissa parhaiten. Havainto on merkittävä, sillä mikrometriluokan partikkelit ovat helpompia ja turvallisempia käsitellä kuin nanopartikkelit. Tämä on tärkeä seikka muun muassa akkumateriaalien kierrätettävyyttä tarkasteltaessa.
"Jo nyt piitä käytetään pieninä määrinä Teslan akuissa lisäämään niiden energiatiheyttä, mutta piin määrän kasvattaminen entisestään on erittäin haastavaa", kertoo Ikonen.
Pii tosin on liian kallista kaupalliseen käyttöön
Jatkotutkimuksissa pii yhdistetään pieneen määrään hiilinanoputkia, joiden avulla materiaalin sähkönjohtokyky ja mekaaninen kestävyys paranevat entisestään.
"Nyt meillä on hyvä käsitys niistä materiaaliominaisuuksista, joita edellytetään piin käyttämiseksi laajassa mittaskaalassa litiumioniakuissa. Tutkimuksessamme käytetty pii on kuitenkin liian kallista kaupalliseen käyttöön ja siksi tutkimmekin parhaillaan vastaavanlaisen materiaalin valmistusta maatalousjätteestä kuten ohran kuorituhkasta", kertoo puolestaan professori Vesa-Pekka Lehto.
Sovelletun fysiikan laitos on investoinut vastikään uuteen akkutestauslaitteistoon, jonka avulla akkujen sähkökemiallisia mittauksia voidaan tehdä nyt myös Itä-Suomen yliopistossa. Investointi tukee osaltaan Itä-Suomen yliopiston roolia yhtenä harvoista suomalaisista yliopistoista litiumioniakkujen anodimateriaalien kehittäjänä."
http://www.tekniikkatalous.fi/tekniikka/suomalaistutkimus-uutta-akkuteknologiaa-piin-avulla-litiumioniakkujen-kapasiteetti-voidaan-jopa-nelinkertaistaa-6672546
Itä-Suomen yliopisto on tutkinut litiumioniakkujen anodina käytettävän grafiitin korvaamista piillä. Piin avulla anodin kapasiteetti voidaan jopa nelinkertaistaa, kerrotaan Itä-Suomen yliopiston tiedotteessa.
Uusi akkuteknologia toisi sähköenergian varastointiin uudenlaista tekniikkaa.
Tutkimus selvitti sähkökemiallisesti tuotetun nanohuokoisen piin soveltuvuutta litiumioniakkuihin. Yleisen käsityksen mukaan piin toimivuus akuissa edellyttää nanopartikkelien käyttöä, mikä luo omat haasteensa materiaalin tuotettavuuteen, hintaan ja turvallisuuteen, kerrotaan tiedotteessa.
"Tutkimuksessa saimme yhdistettyä nano- ja mikromaailmojen parhaat puolet: nanoulottuvuuden toiminnallisuuden ja mikrotason käsiteltävyyden suorituskyvystä tinkimättä", kertoo tutkija Timo Ikonen.
Yksi tutkimuksen merkittävimmistä havainnoista oli, että sopivan huokoisuuden omaavat 10 - 20 µm kokoluokan partikkelit toimivat akuissa parhaiten. Havainto on merkittävä, sillä mikrometriluokan partikkelit ovat helpompia ja turvallisempia käsitellä kuin nanopartikkelit. Tämä on tärkeä seikka muun muassa akkumateriaalien kierrätettävyyttä tarkasteltaessa.
"Jo nyt piitä käytetään pieninä määrinä Teslan akuissa lisäämään niiden energiatiheyttä, mutta piin määrän kasvattaminen entisestään on erittäin haastavaa", kertoo Ikonen.
Pii tosin on liian kallista kaupalliseen käyttöön
Jatkotutkimuksissa pii yhdistetään pieneen määrään hiilinanoputkia, joiden avulla materiaalin sähkönjohtokyky ja mekaaninen kestävyys paranevat entisestään.
"Nyt meillä on hyvä käsitys niistä materiaaliominaisuuksista, joita edellytetään piin käyttämiseksi laajassa mittaskaalassa litiumioniakuissa. Tutkimuksessamme käytetty pii on kuitenkin liian kallista kaupalliseen käyttöön ja siksi tutkimmekin parhaillaan vastaavanlaisen materiaalin valmistusta maatalousjätteestä kuten ohran kuorituhkasta", kertoo puolestaan professori Vesa-Pekka Lehto.
Sovelletun fysiikan laitos on investoinut vastikään uuteen akkutestauslaitteistoon, jonka avulla akkujen sähkökemiallisia mittauksia voidaan tehdä nyt myös Itä-Suomen yliopistossa. Investointi tukee osaltaan Itä-Suomen yliopiston roolia yhtenä harvoista suomalaisista yliopistoista litiumioniakkujen anodimateriaalien kehittäjänä."
http://www.tekniikkatalous.fi/tekniikka/suomalaistutkimus-uutta-akkuteknologiaa-piin-avulla-litiumioniakkujen-kapasiteetti-voidaan-jopa-nelinkertaistaa-6672546
Vastaukset 16
Vanhimmat
Mitä tämä tekee täällä ydinvoimapalstalla? Uusiutuvan energian palstalla on ketju viikon akkukeksintö, jonne tämä kuuluu.
Akut eivät ole uusiutuvaa energiaa -se on energian varastointia?
"Nytkö ydinvoimalle reservi!"
No ei ihan vielä. Akkujen hinnat ovat vielä liian korkeat. Annetaanpa teknologian kehittyä ja valmistussarjojen suurenemista, niin ydinvoimalatkin saadaan mukaan, varmaan vähitellen - siis että aluksi esimerkiksi osa varavirtalähdettä.
Mikä tahansa uusi aukkutekniikan innovaatio polttaa pahasti käämit palstan ydinfanaatikoilta. Energian varastointi tulee joka tapauksessa olemaan tällä vuosisadalla yksi suurimmista haasteista ja siinä voidaan nähdä jopa kehitystä, ainakin jos verrataan paikoilleen pysähtyneeseen ydinvoimaan.
Eiköhän sovita, että energian varastointi liittyy kaikkeen voimantuotantoon, myös ydinvoimaan, joten se kuuluu myös tämän palastan aiheeseen.
"K.Late
31.8.2017 20:45
...
Eiköhän sovita, että energian varastointi liittyy kaikkeen voimantuotantoon, myös ydinvoimaan, joten se kuuluu myös tämän palastan aiheeseen."
http://keskustelu.suomi24.fi/t/14980191/nytko-ydinvoimalle-reservi!#comment-91004392
Jos ajatellaan energiavarastoa itsenäisenä komponenttina, sillä ei ole aavistustakaan siitä, millä tavoin sen varastoon siirretty energia on tuotettu. Varastoitu sähkö esimerkki voi tulla mistä tahansa tai vaikka kaikista sähköverkon tuotantolaitoksista.
Odotan mielenkiinnolla kotien energianvarastointilaitteita ja sitä, paljonko kannattaa varastoida halpaa sähköä käytettäväksi kalliin sähkön aikana (tuntimittauksessa). Paitsi tuossa käytössä, energiavarasto kotona on ennenkaikkea varasähköä sähköverkon katkosten varalle-
Ei+sovita.+Noita+akkukeksintöjä+on+täällä+esitetty+lähinnä+siinä+mielessä,+että+nyt+on+keksitty+menetelmä,+jolla+voidaan+varastoida+vaihtelevatehoista+uusiutuvaa+energiaa,+jolloin+niillä+voidaan+tuottaa+"perusvoimaa".+Eli+suuri+varastointitarve+liittyy+nimenoamaan+uusiutuvaan+energiaan,+ja+siksi+noiden+akkukeksintöjen+paikka+on+uusiutuvien+palstalla.+Suomessa+voisi+olla+ydinvoimaa+50+%+suurimmasta+sähkönkulutuksesta+eikä+säätövoimaa+ja+sähkövarastoja+tarvittaisi+enemmän+kuin+Suomen+vesivoimalaitokset+tarjoavat.+Ydinvoimalaitokset+tarvitsevat+akkuja+sisäisinä+varavoimana+mutta+siihen+riittävät+vallan+mainiosti+nykyisen+kaltaiset+akut.
"Suomessa+voisi+olla+ydinvoimaa+50+%+suurimmasta+sähkönkulutuksesta+eikä+säätövoimaa+ja+sähkövarastoja+tarvittaisi+enemmän+kuin+Suomen+vesivoimalaitokset+tarjoavat.+"
Viheruskovaiset yrittävät kovasti mitätöidä perusvoiman käsitettä, mutta fakta on, että verkossa on hyvä olla leijonanosa vakaasti tuottavaa perusvoimaa. Jos katsot Saksan sähköntuotantoa, siellä ruskohiiltä ajetaan vakioteholla, mutta ei sitä voi minään kuningasvoimana pitää. Vesivoima soveltuu erinomaisesti säätövoimaksi, niin minuutti- kuin vuorokausikohtaiseen säätöön. Vaikka se olisi "alisteista", saa se säätökyvystään paremman hinnan.
Ydinvoimasta luopuminen taitaa olla märkä unesi. Ensi vuonna tulee uusi yksikkö verkkoon ja toista aletaan rakentaa.
"Suomessakin+on+selkeä+trendi+ydinvoimasta+luopumiseen.+"
Ydinvoimasta luopumisen trendi on kansalaisilla, ei valtiolla, ei ydinvoimayhtiöillä, eikä puliveivaajapolitiikoilla.
"Ydinvoima tarvitsee totalitarismia"
http://keskustelu.suomi24.fi/t/14951749/ydinvoima-tarvitsee-totalitarismia
Stuxnet: "Odotan mielenkiinnolla kotien energianvarastointilaitteita ja sitä, paljonko kannattaa varastoida halpaa sähköä käytettäväksi kalliin sähkön aikana (tuntimittauksessa)."
Niitähän löytyy jo, esim. Teslan Powerwall. Noin neliömetrin kokoinen, sata kiloa painava akku, jonka voit ripustaa kotisi seinälle vaikkapa taulun paikalle. Maksaa viisi tonnia ja varastoi 6,4 kWh sähköä. Voit ladata siihen sähköä kun markkinahinta on vaikkapa 2 snt/kWh ja purkaa sähkön kun markkinahinta on vaikkapa 7 snt/kWh. Sitten voit hykerrellä, että säästinpä taaskin 32 snt!
"Erikoinen väite, totuus on toinen."
Kyllä se vaan lopulta on niin. Olkiluoto neloselta evättiin lupa ja Fennovoiman todettiin olevan viimeinen. Koko ydinvoiman historian aikana siitä on puhuttu väliaikaisena ratkaisuna, nyt viimeksi siirtymäkauden ratkaisuna. Koko maailma, ei pelkästään Suomi, ymmärtää jo, kuinka elintärkeää meille on siirtyä kestävään kehitykseen ja uusituvien käyttöön. Se on jo yleisesti ilmoitettu ihmiskunan eloonjäämisen ehtona.
Ydinvoima on siis lähinnä vastenmielinen vaihtoehto, jota joudutaan käyttämään. Ymmärrän hyvin, että se on teille fanaatikoille kuin isku vasten kasvoja, koska te ette ole tottuneet elämään reaaliteeteissa. Mutta kyllä se siitä, kunhan vain vähän totuttelette asiaan ja huomaatte, ettei kehitys olekkaan lakannut kehittymästä.
"ettei kehitys olekkaan lakannut kehittymästä."
Ja ydinvoimateknologia olisi poikkeus kehityksessä? Arvelen aiheellisesti, että sekin kehittyy ja vielä paljon.
"Suomessakin on selkeä trendi ydinvoimasta luopumiseen. "
Ydinsähkön tuotanto on ainakin seuraavat vuosikymmenet suurin yksittäinen sähköntuotantomenetelmä Suomessa. Mahtaako Latella aikaa riittää odotella, josko trendi muuttuisi?
Puhut mielesstäni ihan totta: "Ydinsähkön tuotanto on ainakin seuraavat vuosikymmenet suurin yksittäinen sähköntuotantomenetelmä Suomessa. ". Lisään vielä: valitettavasti ja pakosta. En näe mahdollisena sitä, että niiden käytöstä luovuttaisiin lähivuosikymmeninä ennenaikaisesti koko teknologian vaarallisuuden ja ympäristövihamielisyyden vuoksi.
Suomalaisista on tehty ydinvoiman panttivankeja.
Odotan edelleenkin mielenkiinnolla kotien energianvarastointilaitteita ja sitä, paljonko kannattaa varastoida halpaa sähköä käytettäväksi kalliin sähkön aikana (tuntimittauksessa). Paitsi tuossa käytössä, energiavarasto kotona on ennenkaikkea varasähköä sähköverkon katkosten varalle.
"Ydinsähkön+tuotanto+on+ainakin+seuraavat+vuosikymmenet+suurin+yksittäinen+sähköntuotantomenetelmä+Suomessa.+Mahtaako+Latella+aikaa+riittää+odotella,+josko+trendi+muuttuisi?+"