Energiasäilytysmateriaalien

Energiasäilytysmateriaalit ovat aineita, joita käytetään energian varastointiin erilaisissa sovelluksissa. Näitä materiaaleja hyödynnetään laajasti akkujen, superkondensaattoreiden, polttokennojen ja muiden energiateknologioiden kehittämisessä. Materiaalivalinta riippuu merkittävästi halutusta energian tiheydestä, tehon tiheydestä, latausnopeudesta, käyttöiästä ja kustannuksista.

Litiumioniakkujen yleisimpiä energiasäilytysmateriaaleja ovat litiumoksidit ja litiumyhdisteet katodimateriaalina, kuten litiumkobolttioksidi (LiCoO2) ja litiumrautafosfaatti (LiFePO4). Anodimateriaalina käytetään usein grafiittia. Superkondensaattoreissa, jotka tarjoavat nopean energian varastoinnin ja vapautumisen, käytetään yleisesti aktiivihiiltä sen suuren pinta-alan vuoksi. Myös johtavat polymeerit ja metallioksidit ovat potentiaalisia materiaaleja.

Polttokennoissa, jotka muuttavat kemiallisen energian sähköksi, energiasäilytysmateriaaleja käytetään usein sähkökemiallisissa reaktioissa. Esimerkiksi PEM-polttokennoissa (proton Exchange membrane) käytetään platinapohjaisia katalyyttejä ja polyeetterisulfonikalvoa. Uusia kehitteillä olevia energiasäilytysmateriaaleja tutkitaan jatkuvasti. Näihin kuuluvat esimerkiksi kiinteän olomuodon materiaalit akuissa, jotka lupaavat parempaa turvallisuutta ja korkeampaa energian tiheyttä, sekä erilaiset nanorakenteiset materiaalit, jotka parantavat latausominaisuuksia ja kestävyyttä. Tulevaisuudessa ilmestyvät uudet energiasäilytysmateriaalit mahdollistavat tehokkaampien ja monipuolisempien energiaratkaisujen kehittämisen.