बैटरी मुख्य रूप से तीन घटक होते हैं: एक सकारात्मक इलेक्ट्रोड, एक नकारात्मक इलेक्ट्रोड और एक इलेक्ट्रोलाइट जब बैटरी चार्ज किया जाता है, लिथियम आयनों क्रिस्टल संरचना को इलेक्ट्रोलाइट और नकारात्मक इलेक्ट्रोड, में प्रक्रिया, तेजी से होता है बैटरी चार्जिंग जहां वे जमा हो जाती है के माध्यम से सकारात्मक इलेक्ट्रोड से प्रवाहित होती हैं। तेजी से गति।
नई इलेक्ट्रोड सामग्री की तलाश करते समय, शोधकर्ता अक्सर कणों को छोटे बनाने की कोशिश करते हैं, लेकिन नैनोकणों वाली व्यावहारिक बैटरी बनाना मुश्किल है: इलेक्ट्रोलाइट अधिक अनावश्यक रासायनिक प्रतिक्रियाएं उत्पन्न करेगा, इसलिए बैटरी जीवन लंबा नहीं है, और विनिर्माण लागत भी अधिक है। नवीनतम शोध में उपयोग किए जाने वाले टैंटलम टंगस्टन ऑक्साइड में एक कठिन और खुली निर्वहन संरचना होती है जो अंतराल वाले लिथियम पर कब्जा नहीं करती है और कई अन्य इलेक्ट्रोड सामग्रियों की तुलना में आकार में बड़ी होती है।
सबसे पहले लेखक, कैम्ब्रिज यूनिवर्सिटी केंट ग्रीफिथ में रसायन विज्ञान विभाग में पोस्टडॉक्टरल साथी समझाया, 'कई सेल सामग्री इन नाइओबियम ऑक्साइड, ऑक्सीजन मौलिक रूप से अलग से टंगस्टन ऑक्साइड ही दो या तीन क्रिस्टल संरचनाओं के आधार पर कर रहे हैं, लेकिन।' स्तंभ 'खुला रहता है, लिथियम आयनों एक तीन आयामी तरीके से, जिसका मतलब है कि वे और अधिक लिथियम आयनों के माध्यम से पारित कर सकते हैं में उन के माध्यम से पारित कर सकते हैं, और तेजी से माप नतीजे बताते हैं कि ठेठ की तुलना में ऑक्साइड के माध्यम से लिथियम आयनों की गति इलेक्ट्रोड सामग्री परिमाण के कई आदेशों। '
लिथियम, नाइओबियम के उच्च गतिशीलता के अलावा, टंगस्टन आक्साइड भी ग्रिफिथ ने कहा कि निर्माण करने के लिए आसान कर रहे हैं: "कई nanoparticle संरचनाओं के संश्लेषण के लिए कई चरणों की आवश्यकता होती है, लेकिन इन आक्साइड का निर्माण करने के लिए आसान, अतिरिक्त रसायन या सॉल्वैंट्स की आवश्यकता नहीं है कर रहे हैं। '
एक लिथियम आयन ग्रेफाइट से बना बैटरी द्वारा नकारात्मक इलेक्ट्रोड के अधिकांश, ग्रेफाइट एक उच्च ऊर्जा घनत्व होने, लेकिन एक उच्च दर शुल्क पर, लिथियम धातु के रूप में एक लम्बी फाइबर "डेन्ड्राइट" कहा जाता है, जो एक छोटे से कारण होता जाता है और बैटरी को आग पकड़ने और यहां तक कि विस्फोट करने का कारण बन गया।
ग्रिफिथ ने कहा: 'उच्च दर अनुप्रयोगों में, सुरक्षा अनुप्रयोगों है कि तेजी से इन सामग्रियों को ग्रेफाइट सुरक्षित विकल्पों चार्ज की आवश्यकता होती है, और अन्य समान सामग्री के लिए किसी अन्य ऑपरेटिंग वातावरण से ज्यादा महत्वपूर्ण है, निश्चित रूप से ध्यान के योग्य है। '