Létrehoztak egy anódot, amely jelentősen felgyorsítja a lítium-ion akkumulátorok töltését

Annak ellenére, hogy megpróbáltak méltó pótlást találni a lítium-ion akkumulátorokra, továbbra is uralkodnak az energiatároló piacon. Ezért az alternatívák keresése mellett a tudósok a meglévő akkumulátor fejlesztésével is foglalkoznak.

Tehát egy holland kutatócsoport javaslatot tett és már tesztelt egy új akkumulátor-kialakítást, amely lényegesen nagyobb töltési sebességet ígér. És mindezt a nióbium-volfrám-oxidból készült anód új architektúrájának köszönhetően.

Hogyan jött létre az új anód

Miután alaposan tanulmányozta a lítium mozgatásának elvét az elektródák között (az elemben), a tudományos csoport A Twentei Egyetem az anód új kialakítását javasolta, amelynek felépítése különleges nanocsatornák. Ezeknek köszönhetően a lítiumionok áramlása sokkal gyorsabban és kevesebb késéssel halad át.

Egy ilyen új anód megszerzése érdekében úgy döntöttek, hogy felhagynak a klasszikus grafittel, és helyébe ígéretes anyagot - volfrám-nióbium-oxidot (NbWO).

Ezt az anyagot először 2018-ban használták fel elemekben, amikor a Cambridge-i Egyetem mérnökei kiszámoltak és megterveztek egy akkumulátort is, amely a sebesség szempontjából nagyon tisztességes eredményeket mutatott töltés / kisütés.

Az egyetemi mérnökök kissé más utat választottak, úgy döntöttek, hogy kipróbálják az anyagot, amikor részecskéi nanoméretre csökkennek.

Ehhez úgy döntöttek, hogy meggyullad NbWO és ezáltal 10 és 100 nanométer közötti nagyságú nanorészecskéket kapunk.

Tehát ezeknek a mikrorészecskéknek az volt a sajátossága, hogy mint kiderült, szinte akadálytalanul képesek voltak lítiumionokat átengedni a határaikon.

Új anódtesztek és azok alkalmazása

Miután megkapta az új anódot, a csapat elkezdte az új akkumulátor aktív tesztelését. Kiderült tehát, hogy ha az anód nanorészecskéinek mérete nem haladja meg a 100 nanométert, akkor a volfrám-nióbium-oxid lítiációs sebessége jelentősen megnő.

Az ilyen biztató tesztek ellenére a mérnökök nem sietnek hangos kijelentéseket tenni. És mindez azért, mert az új akkumulátornak jelentős hátránya van: méretei sokkal nagyobbak, mint a grafitanóddal rendelkező lítium-ion társaik.

Éppen ezért az új elemek alkalmazási területe nem olyan széles. Például elektromos járművekben ilyen akkumulátorok nem használhatók. Mivel ebben az esetben az akkumulátor egyszerűen nem fér el az autóban.

Az új akkumulátorok gyors feltöltése / kisütése azonban lehetővé teszi, hogy például rendszerekben felhasználják őket felhalmozódása az úgynevezett zöld energia (napelemek, szélgenerátorok és stb.). Ezenkívül az új akkumulátorok álló erőművekben is használhatók.

Folytatódik a meglévő minták korszerűsítése, és a tudósok remélik, hogy képesek lesznek optimalizálni az új akkumulátor paramétereit. És ezáltal növeli vonzerejét a kereskedelmi használatra.

Ha tetszett az anyag, akkor tetszik nekünk, iratkozz fel és hagyj megjegyzést. Kösz a figyelmet!