Lithium-batterier oplades hurtigere takket være nanokanaler

Ny teknologi, der skal bruges i lithium-batterier, kan få dem til at oplade hurtigere. Materialet grafit, der ofte blev brugt, allerede havde en efterfølger, som ikke kunne forbedres yderligere, var antagelsen. Indtil nu, da forskere fra MESA+ Instituttet ved University of Twente fandt ud af, at ved at nanostrukturere materialet, nye 'stier' vil blive skabt for lithium-ioner. Dette gør at batteriet oplades hurtigere, viser forskerne i et papir offentliggjort i Journal of Power Sources .

Lithium-ion-batterier kan ses i en lang række applikationer. De ændrede virkelig vores informationssamfund og vores mobilitet. Lithium bevæger sig, gennem væske, mellem to elektroder. En af elektroderne plejede at være meget enkel, og lavet af grafit. Den anden, katoden, består af nikkel, mangan og kobolt.

Alternativet til grafit er niobium-wolfram-oxid. Forskere har fundet ud af, at opladning er hurtigere med dette materiale. Dette skyldes, at materialet har kanaler, der giver bedre adgang til lithium-ionerne; de bevæger sig lettere end gennem grafit. Forskerne bemærker, at NbWO allerede udviser så fremragende egenskaber, at nanostrukturering på forhånd ikke ville have nogen merværdi. UT-forskerne viser nu, at nanostrukturering faktisk har en væsentlig effekt.

De skaber disse strukturer ved at opvarme stoffet i en ovn for at kalcinere det, så nanopartikler forbliver. Deres størrelse kan være mellem titusinder og hundredvis af nanometer (en nanometer er en milliontedel af en millimeter). Mange flere "udgange" for lithiumioner skabes på denne måde, fordi alle nanopartikler kan lede lithiumioner ved deres grænser.

Tunge brugere

En ulempe er, at denne tilgang ikke virker til alle typer applikationer. I elbiler, for eksempel, du skal bruge en større batteripakke, da hver enkelt celle leverer mindre strøm med den nye type anode. Men i peak barbering, kompensation for en over- eller underproduktion forårsaget af sol- og vindenergi, der er brug for batterier, der kan aflades hurtigt, men skal også genoplades hurtigt. For disse typer applikationer, inklusive batterier i tunge maskiner, den nye elektrodetilgang er fin, siger professor Mark Huijben. Det næste trin er at finde den bedste størrelse til den nanostrukturerede anode. Katoden er også genstand for forskning, for eksempel, i at se på måder at sænke mængden af ​​nødvendige kobolt.