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.”

A group of seven researchers observe a complex piece of machinery in the center of the photo.

Teknillisen fysiikan laitos

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

Aalto yliopisto piisirulla

OtaNano

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

  • Julkaistu:
  • Päivitetty:

Lue lisää uutisia

Tiny plant with text aside Unite! Seed Fund 2024
Palkinnot ja tunnustukset, Yhteistyö Julkaistu:

Unite! Seed Fund 2024 myöntää rahoitusta kolmeen yhteis-opetushankkeeseen, joissa Aalto on mukana

Unite! Seed Fund -rahaston tavoitteena on kannustaa ja tukea opettajien, tutkijoiden ja opiskelijoiden yhteistyöhankkeita.
Esko Valtaoja esittelemässä yleisölle radio-observatiivisen tutkimuksen historiaa
Kampus, Tutkimus ja taide Julkaistu:

Ensimmäinen Tähtitiistai järjestettiin Marsiossa – katso tapahtuman tallenne ja liity mukaan seuraaville luennoille!

Ensimmäinen Tähtitiistai järjestettiin 8.10. Marsio-rakennuksen elokuvateatterissa, jonne saapui yleisöä sankoin joukoin. Etkö päässyt seuraamaan luentoa? Ei huolta! Katso tapahtuman tallenne verkosta.
Fyysikkokilta Jyväskylässä. Kuva: Fyysikkokilta.
Opinnot Julkaistu:

Fyysikkokilta törmäsi yllättäen killan alumniin Jyväskylän normaalikoulun opettajahuoneessa

Aallon Fyysikkokilta törmäsi lukiokiertueellaan Jyväskylän normaalikoulun opettajahuoneessa johtavaan rehtoriin Antero Hietamäkeen, joka opiskeli teknillistä fysiikkaa ja matematiikkaa 1980-luvulla.
Uusi ympäristöystävällinen menetelmä selluloosan muokkaukseen kestäviä materiaaleja varten
Mediatiedotteet, Tutkimus ja taide Julkaistu:

Uusi ympäristöystävällinen menetelmä selluloosan muokkaukseen kestäviä materiaaleja varten

Aalto-yliopiston tutkijat ovat kehittäneet selluloosan muokkausmenetelmän, jossa myrkyllisiä liuottimia käytetään alle kymmenesosa perinteisiin menetelmiin verrattuna. Innovaatiota on mahdollista soveltaa ympäristöystävällisiin nanokomposiitteihin, selluloosapohjaisiin membraaneihin ja biolääketieteellisiin laitteisiin, jotka tukevat kestävää materiaalikehitystä.