energiasäilytysmateriaaleja

Energiasäilytysmateriaalit ovat aineita, joita käytetään energian varastointiin erilaisissa sovelluksissa. Niiden tarkoituksena on ottaa vastaan energiaa, säilyttää sitä ja vapauttaa se tarvittaessa. Valitulla materiaalilla on merkittävä vaikutus energian varastointijärjestelmän tehokkuuteen, kustannuksiin ja käyttöikään.

Yleisimpiä energiasäilytysmateriaaleja ovat ne, joita käytetään akuissa. Litiumioniakuissa käytetään tyypillisesti litiumyhdisteitä positiivisena elektrodina ja grafiittia negatiivisena elektrodina. Elektrolyytti, joka mahdollistaa ionien liikkumisen elektrodien välillä, voi olla nestemäinen, polymeerinen tai kiinteä. Muita akkuteknologioita, kuten lyijy-happoakkuja, hyödyntävät lyijyä ja lyijydioksidia sekä rikkihappoa.

Materiaaleja käytetään myös muissa energianvarastointimuodoissa. Lämpöenergian varastoinnissa voidaan käyttää esimerkiksi suoloja tai keraamisia materiaaleja, jotka pystyvät absorboimaan ja vapauttamaan lämpöä. Painovoimaperusteisissa energianvarastointijärjestelmissä hyödynnetään massan nostamista ja laskemista, jolloin itse materiaali on yksinkertaisesti painava kappale, kuten betoni tai metalli.

Mekaanisessa energianvarastoinnissa, kuten jousissa, käytetään elastisia materiaaleja, jotka voivat muuttaa muotoaan ja palautua alkuperäiseen tilaansa, varastoiden samalla mekaanista energiaa. Kookkaammissa sovelluksissa, kuten paineilmasäiliöissä, materiaalit ovat lähinnä säiliön rakenneosia, joiden tulee kestää korkeaa painetta.

Uudet materiaalitutkimus pyrkii jatkuvasti kehittämään tehokkaampia, turvallisempia ja edullisempia energiasäilytysmateriaaleja vastaamaan kasvavaan energiantarpeeseen ja siirtymään kohti kestävämpiä energiamuotoja. Tähän liittyvät esimerkiksi uudet litiumin korvikkeet, superkondensaattoreiden materiaalit ja materiaalit vedyn varastointiin.