Uutiset

Useammankin Nobelin arvoinen tutkija

Julkaistu: 6.11.2019

Litiumakku löytyy nykyisin lähes jokaisen taskusta. Niiden materiaaleihin liittyy kuitenkin haasteita, tietää kemian nobelistin kanssa yhteistyötä tehnyt professori Maarit Karppinen.

Litiumioniakkuja löytyy melkein jokaisesta taskusta. Kuva: Aleksi Poutanen. — Litiumioniakkuja löytyy jokaisesta kodista muodossa tai toisessa. Kuva: Aleksi Poutanen.

Vuoden 2019 kemian Nobel-palkinto myönnettiin litiumioniakkujen kehittäjille John Goodenoughille, Stanley Whittinghamille ja Akira Yoshinolle.

Aalto-yliopiston epäorgaanisen kemian professori, Goodenoughin kanssa yhteistyötä tehnyt Maarit Karppinen piti nyt myönnettyä Nobelia vain ajan kysymyksenä. Litiumioniakut mahdollistivat kannettavien sähkölaitteiden, kuten matkapuhelinten käytön. Litiumin ansiosta ne ovat sekä kevyitä että energiatiheydeltään hyviä.

”Minun mielipiteeni on, että Goodenough ansaitsisi useammankin Nobel-palkinnon. Hän on tehnyt suurenmoisen tutkijan uran ja esimerkiksi luonut aikoinaan perusteet magneettisten yhdisteiden ymmärtämiseksi”, Karppinen toteaa.

Palkinnon saajat työskentelivät erikseen mutta tiesivät toistensa tutkimukset. Heidän työnsä ansiosta syntyivät litiumioniakkuun tarvittavat materiaalit. Niiden avulla pystyttiin rakentamaan toimiva ja turvallinen akku, jonka Sony lopulta kaupallisti vuonna 1991. Akku ei syntynyt hetkessä vaan pitkällisen perustutkimuksen ansiosta. Ensimmäiset tieteelliset julkaisut aiheesta näkivät päivänvalon jo 1970-luvulla.

”Tarvitsemme perusmateriaalitutkimusta. Sen tulokset eivät näy sovelluksissa heti seuraavana vuonna. Ilmanpitkäjänteistä perustutkimusta uusia keksintöjä ei saada aikaan”, Karppinen sanoo.

Tutkimustyössä tarvitaan Karppisen mukaan pitkäjänteisyyttä ja uskallusta etsiä aivan uudenlaisia materiaaleja. Materiaaleja oikealla tavalla räätälöimällä on mahdollista löytää ominaisuuksia ja toiminnallisuuksia, joita ei vielä tunneta.

”Uudet materiaalikombinaatiot mahdollistavat uuden sukupolven sovellukset”, Karppinen summaa.

Aalto distinguished professor Maarit Karppinen — Professori Maarit Karppinen.

Akuissa käytetään yhä samoja litiumiin ja kobolttiin perustuvia materiaaleja kuin vuonna 1991 kaupalliseen käyttöön otetuissa akuissa. Litiumille ja koboltille on yritetty kehittää korvaavia materiaaleja, mutta se on osoittautunut vaikeaksi.

Metalleja ei ole maaperässä loputtomasti, ja niiden tuottamiseen liittyy myös monia eettisiä haasteita. Siksi tulevaisuudessa tarvitaan sekä vaihtoehtoisia materiaaleja että akkumetallien kierrättämistä.

”Suurin osa maailman koboltista on peräisin Kongosta. Materiaalina se on luokiteltu Euroopan unionissa saatavuuden kannalta kriittiseksi.”