ووفقا للموقع الشبكي لجامعه كامبردج 26th News ، في العدد الأخير من مجلة الطبيعة ، والباحثين في المدرسة يقولون انهم قرروا مؤخرا ان النيوبيوم--أكاسيد التنغستن لديها اعلي معدل تمرير الليثيوم التي يمكن استخدامها لتطوير البطاريات التي يمكن أعاده شحنها بسرعة أكبر ، وان الهيكل المادي والسلوك الكيميائي لأكاسيد سوف تساعدهم علي فهم كيفيه بناء السلامة ،
بطارية قابله للشحن فائقه السرعة. تتكون البطارية أساسا من ثلاثه مكونات: موجبه وسالبه والكتروليتي. وعندما يتم شحن البطارية ، تتدفق أيونات الليثيوم من الأقطاب الكهربائية الموجبة وتصل إلى الكاثود من خلال الهيكل البلوري والمنحل بالكهرباء ، حيث يتم تخزينها.
كلما أسرعت العملية ، كلما أسرعت البطارية بالشحن. عند البحث عن مواد جديده الأقطاب ، والباحثين عاده في محاولة لجعل الجزيئات أصغر ، ولكن من الصعب جعل البطارية التي تحتوي علي nanoparticlesات: المنحل بالكهرباء تنتج المزيد من التفاعلات الكيميائية غير الضرورية ، التالي فان البطارية ليست طويلة العمر وتكلفه التصنيع عاليه.
وأكاسيد التنغستين-التنغستن المستخدمة في الدراسة الاخيره لديها من الصعب ، وفتح الإفراج عن الهيكل الذي لا يلتقط الليثيوم المدرجة ، وحجم الجسيمات أكبر من العديد من المواد الكهربائية الأخرى. وقال كينت غريفيث ، المؤلف الأول للدراسة ، وهو باحث ما بعد الدكتوراه في قسم الكيمياء في جامعه كامبردج ، ان "العديد من مواد البطاريات تقوم علي نفس الهياكل البلورية أو الثلاثة ، ولكن أكاسيد التنغستين هذه مختلفه اختلافا جوهريا". وتظل الأكاسيد مفتوحة من خلال أعمده الأكسجين ، مما يمكن أيونات الليثيوم من المرور من خلالها بطرق ثلاثية الابعاد ، مما يعني انه يمكن لمزيد من أيونات الليثيوم ان تمر من خلالها ، وبمعدل أسرع. وتبين نتائج القياس أيضا ان أيونات الليثيوم تمر عبر الأكسيد بمعدل عده أوامر ذات حجم اعلي من المادة النمطية للأقطاب.
' الاضافه إلى ارتفاع حركه الليثيوم ، من السهل أيضا تصنيع أكاسيد النيوبيوم-التنغستن. وقال غريفيث "ان العديد من هياكل الجسيمات النانويه تتطلب خطوات متعددة لتوليفها ، ولكن هذه الأكاسيد سهله التصنيع دون الحاجة إلى مواد كيماوية أو مذيبات اضافيه".
'
معظم الكاثود في بطاريات أيون الليثيوم مصنوع من الجرافيت ، والتي لديها كثافة الطاقة العالية ، ولكن عندما اتهم بمعدل اعلي ، فانه غالبا ما تشكل ألياف الليثيوم معدنيه نحيله تسمي ' تغصن ' ، الذي يخلق دائره قصيرة ويسبب البطارية لإطلاق النار وحتى تنفجر. "الأمن هو أكثر اهميه من اي بيئة العمل الأخرى في تطبيق معدل عاليه" ، وقال غريفيث. النسبة للتطبيقات السريعة التي تتطلب بدائل أكثر أمانا من الجرافيت ، فان هذه المواد وغيرها من المواد المماثلة تستحق بالتاكيد الاهتمام بها.
