Loodud on anood, mis kiirendab märkimisväärselt liitiumioonakude laadimist

Hoolimata kõigist katsetest leida liitium-ioonakudele vääriline asendaja, valitsevad need endiselt energiasalvestite turul. Seetõttu tegelevad teadlased lisaks alternatiivide otsimisele ka olemasolevate patareide täiustamisega.

Nii et Hollandi uurimisrühm on teinud ettepaneku ja katsetanud juba uut aku disaini, mis lubab oluliselt suuremat laadimiskiirust. Ja seda kõike tänu niobium-volframoksiidist valmistatud anoodi uuele arhitektuurile.

Kuidas uus anood loodi

Olles põhjalikult uurinud liitiumi liikumist elektroodide vahel (akus), tegi teadusrühm Twente ülikool pakkus välja uue anoodi kujunduse, mille arhitektuur on eriline nanokanalid. Nende tõttu läbib liitiumioonide voog palju kiiremini ja vähemate viivitustega.

Sellise uue anoodi saamiseks otsustati loobuda klassikalisest grafiidist ja asendada see paljulubava materjaliga - volfram-nioobiumoksiid (NbWO).

Seda materjali kasutati esimest korda patareides juba 2018. aastal, kui Cambridge'i ülikooli insenerid arvutasid ja disainisid ka aku, mis näitas kiiruse osas väga korralikke tulemusi laadimine / tühjendamine.

Ülikooli insenerid läksid veidi teist teed pidi, nad otsustasid materjali katsetada, kui selle osakesed vähendatakse nanoskaalaks.

Selleks otsustati süttida NbWO ja seeläbi saada nanoosakesi suurusega 10 kuni 100 nanomeetrit.

Nii et nende mikroosakeste eripära seisnes selles, et nagu hiljem selgus, suutsid nad oma piiridel peaaegu takistusteta liitiumi ioone läbida.

Uue anoodi testid ja koht, kus seda saab rakendada

Kui uus anood oli kätte saadud, alustas meeskond uue aku aktiivset testimist. Nii selgus, et kui anoodi nanoosakeste suurus ei ületa 100 nanomeetrit, siis volfram-nioobiumoksiidi liitmise kiirus suureneb märkimisväärselt.

Vaatamata sellistele julgustavatele katsetele ei kiirusta insenerid valjude avaldustega. Ja kõik sellepärast, et uuel akul on märkimisväärne puudus: selle mõõtmed on palju suuremad kui grafiitanoodiga liitiumioonioonidel.

Sel põhjusel pole uute patareide kasutusala nii lai. Näiteks elektriautodes ei saa selliseid akusid kasutada. Kuna sel juhul ei mahu aku lihtsalt autosse.

Uute akude kiire laadimine / tühjendamine võimaldab neid aga kasutada näiteks süsteemides akumuleerumine nn rohelise energia tootmisel (päikesepaneelid, tuulegeneraatorid ja jne.). Lisaks saab uusi patareisid kasutada statsionaarsetes elektrijaamades.

Töö jätkub olemasolevate proovide moderniseerimisega ja teadlased loodavad, et nad suudavad uue aku parameetreid optimeerida. Ja seeläbi suurendage selle atraktiivsust äriliseks kasutamiseks.

Kui teile materjal meeldis, siis see meile meeldib, tellige ja jätke kommentaar. Tänan tähelepanu eest!