Forscher haben gezeigt, dass eine neue Reihe kürzlich entdeckter Materialien Batterien schnell aufladen, die Wahrscheinlichkeit erhöhen kann, dass Smartphones innerhalb weniger Minuten vollständig geladen werden, und die Investitionen in saubere Technologien wie Elektrofahrzeuge und Solarenergie beschleunigen. Anwendung.
Die Geschwindigkeit, mit der die Batterie geladen wird, hängt teilweise von der Geschwindigkeit ab, mit der sich die positiv geladenen Teilchen (Lithiumionen genannt) zur negativen Elektrode hin bewegen, und die positiven Teilchen werden dann an der negativen Elektrode gespeichert.Einer der Hauptfaktoren, die unsere Fähigkeit begrenzen, eine Schnellladebatterie zu machen, ist Die Bewegungsgeschwindigkeit von Lithium-Ionen in keramischen Medien.
Eine mögliche Lösung ist die Verwendung von Nanopartikeln, um jedes Material zu schrumpfen.Und die Kosten für Nanopartikel sind sehr hoch und der Herstellungsprozess ist komplex.Daher suchen Wissenschaftler immer nach alternativen Materialien, um dieses Problemzu umgehen.
Gegenwärtig haben Forscher der Universität Cambridge eine Gruppe von Materialien namens "Tantal-Wolframoxid" identifiziert, durch die Lithiumionen mit sehr hohen Geschwindigkeiten bewegt werden können, was bedeutet, dass Batterien schnell geladen werden können.
Die Studie, veröffentlicht in Nature, der erste Autor, Kent Griffith, sagte: "Wolframoxid ist wesentlich anders." Dieses Material wurde erstmals im Jahr 1965 entdeckt, hat eine starre, offene Struktur und hat mehr als andere. Gemeinsame Zellmaterialien für größere Partikelgrößen.
Um die Bewegung von Lithiumionen in diesen ungewöhnlichen Medien zu messen, verwendeten die Forscher ähnliche Techniken wie in MRI-Scannern: Sie fanden heraus, dass sich Lithiumionen in diesen Materialien hunderte Male schneller bewegen als herkömmliche keramische Elektrodenmaterialien. .
Ein weiterer Vorteil dieser alternativen Materialien ist, dass sie billig und einfach herzustellen sind. "Griffith sagt:" Diese Oxide sind einfach herzustellen und erfordern keine zusätzlichen Chemikalien oder Lösungsmittel. "
Optimierte Batterien können die beiden Umwelttechnologien Elektrofahrzeuge und Solar-Netzspeicher revolutionieren.
Laut Clare Gray, dem Autor der Studie, besteht der nächste Schritt darin, den Einsatz dieses Materials in der gesamten Batterie zu optimieren, denn die Batterie kann in der Zeit und in den für Elektrofahrzeuge benötigten Kilometern recycelt werden, fügte Clare hinzu Es wird gesagt, dass Leute elektrische Busse am Bahnhof schnell aufladen können.
Obwohl Dan Brett, Professor für Elektrochemie am University College London, nicht an der Arbeit teilnahm, drückte er der Entdeckung dennoch große Anerkennung aus: "Diese Entdeckung ist aufregend, insbesondere die Verbesserung der Batterieleistung." Er sagte: "Das wirklich Schlaue an dieser Arbeit ist, dass Sie Einblick in einen Messmechanismus erhalten, der die Geschwindigkeit misst, mit der sich Lithiumionen durch dieses Material bewegen."
Brett fügte hinzu: "Die Technologie wird diese Materialien weiter optimieren, daher können wir erwarten, dass in Zukunft Batterieenergie, Energie und Langlebigkeit verbessert werden."
