Kiinteiden boosteri materiaalien käyttö vesipohjaisissa orgaanisissa redox-virtausakuissa

Abstract

Tutkielmassani tulen kertomaan teille kiinteistä materiaaleista orgaanisissa virtausakuissa. Tutkielmani on kohdistettu Turun yliopistolle ja aineistonani käytin erilaisia artikkeleita, joissa on tutkittu virtausakkuja, boostereita ja niiden hyötyjä ja mahdollisia haittoja. Tutkimukseni ongelmana oli niiden vähäinen käyttö ja miten niiden käyttöä saataisiin lisättyä niin, että se olisi suotuisaa. Orgaanisten redox-aineiden käyttö virtausakkujen boostereina luo myös omat haasteensa esimerkiksi suuremman massan takia sitä on vaikeampi soveltaa esimerkiksi autojen akkuihin. Ensin lähdin selvittämään, miten virtausakku toimii ja hieman sen toiminnasta eli siinä elektrolyytit virtaavat niiden omien säiliöidensä läpi, kulkeutuen elektrodien ohi ja tässä hapetus pelkistys reaktioiden aikana tuotettu ionit kulkeutuvat elektrolyytti liuokseen. Tämän jälkeen perehdyin miten orgaanisten redox aktiivisten aineiden käyttö tuo lisää perinteiseen virtausakkuun. Myös tutkin mitä ovat boosterit ja miten niiden käyttö virtausakuissa vaikuttaa virtausakun toimintaan. Lopuksi tutkisin kyseisten akkujen ja niissä käytettävien boostereiden tulevaisuuden näkymiä. Virtausakut ovat lupaava vaihtoehto, erityisesti sähköajoneuvojen ja uusiutuvan energian varastoinnissa, kiitos niiden joustavuuden ja energiatehokkuuden. Kehitys keskittyy kahteen keskeiseen alueeseen: liuottimien massan vähentämiseen ja monielektronisten reagenssien hyödyntämiseen. Näin voidaan parantaa energiatiheyttä ja varastointikykyä ilman materiaalikulutuksen kasvattamista. Näillä innovaatioilla virtausakuista voi tulla kilpailukykyinen vaihtoehto litiumioniakuille, tarjoten pitkäikäisyyttä ja suorituskykyä kriittisillä energiavarastointimarkkinoilla.