JultikaUniversity of Oulu repository

Tiivistelmä

Maailma kaipaa uusia ratkaisuja energian varastointiin kotitalouksissa käytettävien laitteiden ja erityisesti liikenteen sähköistymisen vuoksi. Akut mahdollistavat nämä tulevaisuuden uudenlaiset sähköjärjestelmät ja liikenteen sähköistämisen. Aurinkopaneeleilla tuotettu sähkö voidaan varastoida akkuihin, josta sitä voidaan käyttää tarpeen mukaan uudelleen. Suorituskykyisempi sähköautojen akku lisää niiden toimintamatkaa huomattavasti, joka taas puolestaan mahdollistaa liikenteen sähköistymisen parantumisen. Tässä kirjallisuuskatsauksena toteutetussa kandidaatintyössä tutustutaan akkuteknologiaan nykypäivänä sekä käydään läpi tulevaisuudessa varteenotettavia akkuteknologioita ja akkuteknillisiä ratkaisuja.

Akun toimintaan liittyy monenlaisia sähkökemiallisiin reaktioihin liittyviä periaatteita ja käsitteitä. Työn alussa käydään läpi akun toimintaperiaatteita ja lisäksi käydään läpi keskeiset akkuun liittyvät käsitteet. Akut ovat hyvin kehittyneet vuosien saatossa ja nykypäivänä on käytössä monenlaisia akkukemioita kuluttajien käyttöön. Nykypäivän tarpeisiin on kehitteillä varteenotettavia akkuteknologioita, jotka ovat tehokkaampia, turvallisempia, kevyempiä ja ympäristöystävällisempiä kuin nykypäivänä käytetyt akkuteknologiat. Akkuteknologioiden kehittäminen on hidas ja työläs prosessi. Yritykset ja tutkijat ovat kehittäneet uusia akkuteknologioita, ja niitä on lähitulevaisuudessa käytössä liikenteen sähköistämisessä. Uudet akkuteknologiat yhdistävät monenlaisia ratkaisuja parantaakseen akkujen toimintaa ja tehokkuutta.

New battery technologies

Abstract

The world needs new solutions for energy storage due to appliances used in households and the electrification of transportation. The batteries will enable these new electricity systems of the future and the electrification of transport. The electricity produced by solar panels can be stored in batteries from which it can be reused as necessary. The more efficient battery of electric vehicles increases their range which in turn enables the electrification of transport to improve. This Bachelor’s thesis as a literature review explores battery technology today and explores the major battery technologies and battery technology solutions in the future.

Many principles and concepts are related to the electrochemical reactions involved in battery operation. The thesis begins by reviewing the operating principles of batteries and key battery-related concepts. The batteries have developed significantly over the years, and today there are various battery chemistries available for consumer use. Promising mbattery technologies are being developed to meet today’s needs and they are more efficient, safer, lighter, and environmentally friendly than the currently used battery technologies. The development of battery technologies is a slow and laborious process. Companies and researchers have developed new battery technologies that will soon be used in the electrification of transportation. These new battery technologies combine various solutions to improve battery performance and efficiency.