energiaaineilla

Energia-aineet ovat materiaaleja, joiden ominaisuudet vaikuttavat energian tuotannon, muuntamisen ja varastoinnin tehokkuuteen sekä energiatehokkuuteen. Niihin kuuluvat sekä energian varastointiin tarkoitetut ratkaisut kuten akut ja superkondensaattorit, että energian muuntamiseen liittyvät materiaalit kuten valosähköiset kennot, katalyytit vedyn tuotantoon sekä polttokennot. Lisäksi mukaan lasketaan materiaaleja, jotka parantavat energiatehokkuutta ja kestävää käyttöä, esimerkiksi thermoelektriset aineet, faasimuutosmateriaalit sekä älykkäät rakennus- ja eristysmateriaalit.

Energia-aineet voidaan jakaa yleisesti seuraaviin pääkategorioihin: energian varastoinnin valmistaaineet (karkeasti akut, elektrolyytit, erotuskalvot sekä järjestelmien komponentit kuten elektrodimateriaalit), energian muuntamisen materiaalit (aurinkokennot, valikoivat katalyytit sekä biodynaamiset tai elektrolyyttiset ratkaisut), energiatehokkuutta parantavat materiaalit (thermoelektriset aineet, faasimuutosmateriaalit ja älykkäät ikkuna- sekä rakennusmateriaalit) sekä kierrätettävät ja kiertotaloutta tukevat ratkaisut.

Tutkimus ja kehitys kohdistuvat energian tiheyden, tehonkestävyyden, lataus/palautumisnopeuden, elinikän, turvallisuuden sekä kustannussuhteiden parantamiseen. Myös raaka-aineiden saatavuus, kierrätys ja elinkaarivaikutukset ovat keskeisiä arvoja. Esimerkkejä ovat litium-ion-, litium-sulfur- ja kiinteän tilan akut, perovskiittapohjaiset valokennot sekä vedyn tuotantoon ja polttokennoihin tarkoitetut katalyytit. Energiamaailman kehityssuunta on integroida materiaalit läpinäkyvästi energiajärjestelmiin ja hyödyntää kehittyneitä löytöjä sekä tekoälyä materiaaliháussa.