Uutiset

Yaolin Xu kehittää tulevaisuuden akkuja yhdistelemällä fysiikkaa ja kemiaa

Vastikään nimitetty apulaisprofessori Yaolin Xu kehittää teknillisen fysiikan laitoksella parempia akkuja, jotta energiavarastointi olisi tulevaisuudessa nykyistä ympäristöystävällisempää.
Photo of prof. Yaolin Xu by Mikko Raskinen/Aalto University.
Kuva: Mikko Raskinen/Aalto-yliopisto.

Kaikki kännyköistä autoihin ja maailmankaupasta teollisuuteen perustuu akkujen toimintaan. Fyysikoiden, kemistien ja insinöörien tehtävä on saavuttaa paras energiatehokkuus pienimmällä mahdollisella ympäristövaikutuksella. 

Fysiikan professori Yaolin Xu on tutkinut akkuja vuonna 2012 valmistuneesta maisterintutkielmastaan lähtien. Hänen työssään, joka keskittyy litiumin kaltaisten akkumateriaalien parempaan ymmärtämiseen, yhdistyvät materiaalitiede ja energiatutkimus sekä fysiikka ja kemia.

Xu, joka vastikään aloitti apulaisprofessorina Aalto-yliopiston teknillisen fysiikan laitoksella työskentelee parhaiten eri alojen risteyksessä.

 “Työssäni keskityn akkumateriaalien perustavanlaatuiseen fysikaaliseen kemiaan. Tarkoitukseni on ymmärtää miten eri materiaalit käyttäytyvät elektrokemiallisissa prosesseissa. Tämän takia en koskaan keskity vain yhteen akkumateriaaliin”, Xu sanoo.

Xun lähestymistapa materiaalitieteeseen poikkeaa hieman totutusta. Yleensä materiaalitieteessä syntetisoidaan eli luodaan uusia materiaaleja yhdistelemällä vanhoja.

 “Olen materiaalitieteilijä, mutta en syntetisoi materiaaleja. Sen sijaan yritän ymmärtää niitä entistä paremmin.”

Teknillisen fysiikan laitoksella Xun tutkimus limittyy kahteen laitoksen erikoisalaan: kehittyneisiin energiaratkaisuihin ja materiaalifysiikkaan.

Maailmalta Aaltoon

Xu suoritti fysiikan kandidaatintutkintonsa Kiinassa. Sen jälkeen hänen isänsä kannusti häntä suorittamaan maisterintutkintonsa ulkomailla. Xu päätyi ensin Alankomaihin ja sitten Saksaan.

 “Valmistuin maisteriksi ja tohtoriksi Alankomaissa, missä Advanced Energy Materials Lab -niminen tutkimuslaitos rahoitti tohtorinopintoni. Tuona aikana tutustuin myös akkuteollisuuteen jonkin verran. Sitten siirryin postdociksi Helmholtz-tutkimuslaitokseen.

Xu työskenteli eri projektien parissa, ja yksi vei hänet vuodeksi MIT-yliopistoon Yhdysvaltoihin. Palattuaan Saksaan vuonna 2022, hän päätti hakea vakituista työtä.

“Pidän tutkimustyöstä. Koska olen suurimman osan ajasta töistä eikä minua kiinnostanut mennä yksityiselle puolelle, etsin sopivaa paikkaa eri yliopistoista ja Aalto vaikutti heti erittäin kiinnostavalta.”

Tärkeintä vapaus ja tutkimusinfra

Aallossa oli kaikkea mitä Xu nuorena, tehokkaana ja innovatiivisena tutkijana halusikin.

 “Täällä olen täysin akateemisesti itsenäinen, mikä on minulle kaikista tärkein kriteeri. Myös kampuksella sijaitseva Nanomikroskopiakeskuksen erinomainen tutkimusinfrastruktuuri on tärkeä tekijä.”

Xu oli ollut keskeisessä roolissa kehittämässä Helmholtz-laitoksen laboratorioita ja hankkimassa uutta tutkimuslaitteistoa. Hän aikoo tehdä saman Aallossa. Juuri nyt Xu palkkaa uusia jäseniä tutkimusryhmäänsä ja hankkii lisää tutkimuslaitteistoa.

“Seuraavan parin vuoden aikana tarkoitus on rakentaa laboratorio ja tutkimusryhmä valmiiksi. Minulla on myös paljon eri rahoitushakemuksia työn alla.”

Yliopistoprofessorin rooli kuitenkin poikkeaa hieman tutkimuslaitoksessa työskentelystä.

 “Olin aiemmin opettanut hieman, mutta se on vielä aika uusi juttu minulle. Olen kuitenkin innokas oppimaan lisää ja päästä tutustumaan paremmin opiskelijoihin ja henkilökuntaan. Olisi mahtavaa jos pystyisin inspiroimaan opiskelijoita tulemaan tekemään töitä akkututkimuksemme parissa.”

""

Teknillisen fysiikan laitos

Teknillisen fysiikan laitos tekee uraauurtavaa tutkimusta fysiikan alalla ja luo korkean teknologiapotentiaalin teollisia sovelluksia.

Lähikuva tieteellisestä instrumentista, jossa kultaa ja pronssia, johtoja ja merkintöjä laboratoriossa.

OtaNano

Otaniemen mikro- ja nanoteknologioiden infrastruktuuri OtaNano on kansallinen tutkimusinfrastruktuuri kilpailukykyisen tutkimuksen harjoittamiseen nanotieteiden ja -teknologian sekä kvanttiteknologioiden alalla.

  • Päivitetty:
  • Julkaistu:
Jaa
URL kopioitu

Lue lisää uutisia

Pelkkä pöytälamppu, pyöreä polttimo kahden beigen levyn välissä, edessä kuivattua heinää
Palkinnot ja tunnustukset, Tutkimus ja taide Julkaistu:

Metex-palkinto 2026 Hana Rehorčíkoválle

Metex-palkinto myönnetään erinomaiselle maisterityölle, joka on tehty yhteistyössä teknologiayrityksen kanssa tai joka edistää muotoilun ja taiteen merkitystä ja käyttöä suomalaisessa teollisuudessa.
Hymyilevä silmälasipäinen nainen kuviollisessa mekossa ja panta päässä sisätiloissa
Palkinnot ja tunnustukset, Tutkimus ja taide Julkaistu:

Ornamon Muotoilun suunnannäyttäjä 2026 -palkinnon sai palvelumuotoilija Mariana Salgado

Muotoilun suunnannäyttäjä -palkinto myönnettiin palvelumuotoilija Mariana Salgadolle, joka tuo muotoilua osaksi ilmastotutkimusta ja rakentaa ihmisten osallisuutta kestävyyssiirtymässä.
Moderni keittiö, kokki, roikkuvat paistinpannut ja puhelin, jossa suklaabrownien arvostelu
Aalto Magazine, Tutkimus ja taide Julkaistu:

Väitös: Kata Fodor tutkii kestävämpiä ruokavalioita ihmiselle ja planeetalle

Kata Fodor selvitti väitöstutkimuksessaan, miten edistää kestävämpiä ruokavalioita ympäristöjen, tilojen, infrastruktuurien ja kaupunkien suunnittelun avulla. 
Lähikuva piikiekosta metallisella mittausasemalla, jota ympäröi useita ohuita kultaisia mittaneuloja
Tutkimus ja taide Julkaistu:

Viisi asiaa, jotka jokaisen pitäisi tietää fotoniikasta

Valtaosa käyttämistäsi digitaalisista laitteista hyödyntää fotoniikkaa. Tekoälyn kasvun myötä fotoniikasta löytyy apua myös energiatehokkaampiin datakeskuksiin, kertoo Aalto-yliopiston sähkötekniikan apulaisprofessori Paul Verrinder.