Según el sitio web oficial de la Universidad de Cambridge el 26, los investigadores de la escuela escribieron en el último número de Nature que recientemente determinaron que el óxido de tungsteno de bismuto tiene una mayor tasa de aprobación de litio y se puede usar para desarrollar baterías que se pueden cargar más rápido. Además, la estructura física y el comportamiento químico de los óxidos les ayudan a obtener información sobre cómo construir baterías recargables ultrarápidas y seguras.
La batería consta principalmente de tres componentes: electrodo positivo, electrodo negativo y electrolito. Cuando la batería está cargada, los iones de litio fluyen fuera del electrodo positivo y llegan al electrodo negativo a través de la estructura cristalina y el electrolito, donde se almacenan.Cuanto más rápido ocurre el proceso, la batería se carga. Cuanto más rápida es la velocidad.
Al buscar nuevos materiales de electrodos, los investigadores a menudo intentan reducir las partículas, pero es difícil hacer una batería práctica que contenga nanopartículas: el electrolito generará más reacciones químicas innecesarias, por lo que la duración de la batería no es larga, y El costo de fabricación también es alto. El óxido de tungsteno de tántalo utilizado en las últimas investigaciones tiene una estructura de descarga dura y abierta que no captura el litio intercalado y tiene un tamaño mayor que muchos otros materiales de electrodo.
Primer autor, estudiante postdoctoral en el Departamento de Química de la Universidad de Cambridge Kent Griffiths explicó: 'Muchos materiales celulares se basan en los mismos dos o tres estructuras cristalinas, pero éstos óxido de niobio, óxido de tungsteno por el oxígeno fundamentalmente diferente.' pilar 'permanece abierta, los iones de litio pueden pasar a través de ellos de una manera tridimensional, lo que significa que pueden pasar a través de más iones de litio, y los resultados de medición más rápido mostró que la velocidad de los iones de litio a través del óxido que en típico El material del electrodo es varios órdenes de magnitud más alto.
Además de la alta movilidad de litio, niobio, óxidos de tungsteno son también más fáciles de fabricar Griffith dijo: "Muchas estructuras de nanopartículas requieren múltiples etapas para sintetizar, pero estos óxidos son más fáciles de fabricar, no requiere productos químicos o disolventes adicionales. '
En la actualidad, la mayoría de los electrodos negativos en baterías de iones de litio están hechos de grafito. El grafito tiene una alta densidad de energía, pero cuando se carga a alta velocidad, tiende a formar una delgada fibra de metal de litio llamada "dendrítica", que causa un cortocircuito. Y causó que la batería se incendiara e incluso explotara.
Griffiths dijo: "En aplicaciones de alta velocidad, la seguridad es más importante que cualquier otro entorno operativo. Para aplicaciones de carga rápida que requieren alternativas de grafito más seguras, estos y otros materiales similares son definitivamente dignos de atención. '
