Yleiskatsaus litiumpolymeeriakuista ja siitä, kuinka niistä on tulossa yleinen akku.

Yleiskatsaus litiumpolymeeriakuista ja siitä, kuinka niistä on tulossa yleinen akku.

Litiumioniakut ovat olleet olemassa 40 vuotta, ja ne ovat edelleen suosituin akkuvaihtoehto monella tapaa älypuhelimista sähköautoihin. Litiumilla on ominaisuuksia, jotka tekevät siitä ihanteellisen käytettäväksi tällaisissa sovelluksissa, mutta yksi haittapuoli on, että sitä ei pidetä turvallisena hengittää ja se on hävitettävä asianmukaisesti. Lupaava vaihtoehto voisi olla litiumpolymeeriakut, jotka ovat turvallisempia, ympäristöystävällisempiä ja jotka voidaan valmistaa erilaisilla yhdisteillä kuin perinteinen litium-ioni. Nämä uudentyyppiset akut tulevat käyttöön sähköautoissa vuonna 2020, mutta todennäköisesti ne alkavat ilmestyä koko teollisuudelle vuoteen 2025 mennessä.

Tällä hetkellä litiumioniakut ovat suosituin valinta kaupallisiin sovelluksiin, koska ne ovat:

1. Korkein energiatiheys kaikista ladattavista akuista.

2. Erittäin kevyt ja pieni niiden kapasiteettiin nähden. Esimerkiksi tyypillinen älypuhelimen akku painaa 20 g, mutta sen kapasiteetti on noin 6Ah ja 1000mAh. 3. Voidaan ladata eri tavoilla (esim. langallisesti, aurinkoenergialla), joten lataus on monipuolista 4. Niillä on suurin tehotiheys, mikä tarkoittaa, että ne voivat tuottaa suuria virtoja säilyttäen silti kohtuullisen jännitteen 5. Pitkä käyttöikä - kestää noin 400 500 sykliä 50 % kapasiteetin saavuttamiseksi

On kuitenkin myös joitain haittoja:

1. Kemia ja valmistus ovat olleet erittäin kalliita.

2. Ne eivät ole ympäristöystävällisiä niiden aiheuttaman myrkyllisen jätteen ja hävittämisen vuoksi.

3. Niillä ei ole hyvää turvallisuutta perinteisiin akkuihin verrattuna - ne syttyvät helpommin tuleen, ne räjähtävät jne.

4. Voi vaurioitua erityisesti syväpurkaussyklissä - äkilliset jännitteen pudotukset voivat tuhota ne

5. Aktiiviset materiaalit ovat syttyviä kuivassa muodossaan ja räjähtäviä anodimuodossaan.

6. Niitä ei voi ladata kuten litiumioniakkuja

Nämä uudentyyppiset paristot voivat kuitenkin muuttaa kaiken:

1. Valmistettu turvallisemmista materiaaleista (litiumrautafosfaatti ja litiumrikki)

2. Turvallisempi valmistusmenetelmä - katodi on valmistettu polymeeristä metallin sijasta ja se on muovikotelossa akun turvallisen ympäristön varmistamiseksi (huom: tämä tarkoittaa myös sitä, että se voidaan kierrättää nopeammin kuin perinteinen li-ion paristot)

3. Erittäin alhainen energiatiheys - 30-45 Wh/kg verrattuna perinteisten litiumioniakkujen 200 Wh/kg

4. Erittäin pieni kapasiteetti - 0.8-1Ah/kg verrattuna perinteisten litiumioniakkujen 5-10Ah/kg

5. Erittäin alhainen tehotiheys - 0.01 Wh/kg verrattuna 5 Wh/kg perinteisiin litiumioniakkuihin

6. Ympäristöystävällinen: katodi on valmistettu kierrätetystä rautafosfaatista ja elektrolyytti on ympäristöystävällisempi versio litiumpolymeeristä