Forskere afdækker arbejdsprincipperne for et lovende materiale til hurtigopladning af batterier

Skoltech-forskere med hjælp fra deres kolleger fra Moscow State University afslørede ladelagringsmekanismerne i NiBTA - et nyligt opdaget materiale, der kan muliggøre avancerede hurtigopladning af batterier. Deres rapport er offentliggjort i Chemical Science .

Hurtigopladede batterier er nødvendige til mange applikationer, såsom elektriske køretøjer, der lider af "rækkeviddeangst". Imidlertid er moderne batterianodematerialer enten uegnede til pålidelig hurtigopladning eller har kun råd til moderat energitæthed. Det motiverer forskerne til at søge efter nye materialer, der har større kapacitet og sikkert kan fungere under hurtigopladningsforhold.

For nylig foreslog forskere NiBTA, et nyt lovende anodemateriale, som er en nikkelbaseret koordinationspolymer afledt af benzentetramin. Det forblev dog uklart, hvordan NiBTA oplades og aflades i batterier. Forskellige forskergrupper foreslog helt forskellige mekanismer, mest fordi dataene var for tvetydige til at give pålidelige konklusioner. I det nye arbejde brugte Skoltech-forskere en kombination af avancerede metoder til at få indsigt i NiBTA-adfærd i lithium-, natrium- og kaliumbaserede batterier.

"Det skønne ved dette arbejde er at sammensætte forskellige teknikker, både eksperimentelle og teoretiske," sagde den første forfatter til undersøgelsen, Skoltech-professor Roman Kapaev. "Dette hjalp med at få pålidelige resultater, fordi hver metode kun giver en del af billedet. Vi brugte blandt andet operando røntgendiffraktion og operando Raman spektroskopi, som gjorde det muligt for os at spore de strukturelle ændringer inde i batterierne i detaljer. Vi var den første til at anvende en så streng tilgang til denne klasse af forbindelser. Denne undersøgelse kaster lys over redoxkemien i koordinationspolymerer, som kan være nyttig til mange anvendelser." + Udforsk yderligere

Forskere finder en måde at skabe batterier med lang levetid, hurtigopladning