Δημιουργήθηκε μια άνοδος, η οποία επιταχύνει σημαντικά τη φόρτιση των μπαταριών ιόντων λιθίου
Παρά τις προσπάθειες εξεύρεσης αξιόπιστης αντικατάστασης μπαταριών ιόντων λιθίου, εξακολουθούν να κυριαρχούν στην αγορά αποθήκευσης ενέργειας. Επομένως, εκτός από την αναζήτηση εναλλακτικών λύσεων, οι επιστήμονες ασχολούνται επίσης με τη βελτίωση της υπάρχουσας μπαταρίας.
Έτσι, μια επιστημονική ομάδα από την Ολλανδία έχει προτείνει και έχει ήδη δοκιμάσει μια νέα σχεδίαση μπαταρίας που υπόσχεται σημαντικά ταχύτερες ταχύτητες φόρτισης. Και όλα αυτά χάρη στη νέα αρχιτεκτονική της ανόδου από οξείδιο του νιοβίου-βολφραμίου.
Πώς δημιουργήθηκε η νέα άνοδος
Έχοντας μελετήσει διεξοδικά την αρχή της μετακίνησης λιθίου μεταξύ των ηλεκτροδίων (στην μπαταρία), η επιστημονική ομάδα Το Πανεπιστήμιο του Twente πρότεινε έναν νέο σχεδιασμό της ανόδου, στην αρχιτεκτονική του οποίου υπάρχουν ειδικά νανοκαύλια. Λόγω αυτών, η ροή ιόντων λιθίου περνά πολύ πιο γρήγορα και με λιγότερες καθυστερήσεις.
Για να αποκτήσει μια τέτοια νέα άνοδο, αποφασίστηκε να εγκαταλειφθεί ο κλασικός γραφίτης και να αντικατασταθεί με ένα πολλά υποσχόμενο υλικό - οξείδιο του βολφραμίου (NBWO).
Αυτό το υλικό εφαρμόστηκε για πρώτη φορά στις μπαταρίες το 2018, όταν μηχανικοί στο Πανεπιστήμιο του Cambridge Υπολόγισαν επίσης και σχεδίασαν μια μπαταρία που έδειξε πολύ αξιοπρεπή αποτελέσματα όσον αφορά την ταχύτητα χρέωση / απαλλαγή.
Οι μηχανικοί του Πανεπιστημίου πήραν ένα ελαφρώς διαφορετικό μονοπάτι, αποφάσισαν να δοκιμάσουν το υλικό όταν τα σωματίδια του θα μειωθούν σε νανοκλίμακα
Για αυτό, αποφασίστηκε να ανάψει NBWO και έτσι να αποκτήσετε νανοσωματίδια που κυμαίνονται σε μέγεθος από 10 έως 100 νανόμετρα.
Έτσι, η ιδιαιτερότητα αυτών των μικροσωματιδίων ήταν ότι, όπως αποδείχθηκε, μπόρεσαν να περάσουν ιόντα λιθίου στα όριά τους σχεδόν χωρίς εμπόδια.
Νέες δοκιμές ανόδου και πού μπορεί να εφαρμοστεί
Μόλις ελήφθη η νέα άνοδος, η ομάδα ξεκίνησε τον ενεργό έλεγχο της νέας μπαταρίας. Αποδείχθηκε λοιπόν ότι εάν τα νανοσωματίδια στην άνοδο δεν ξεπερνούν τα 100 νανόμετρα σε μέγεθος, τότε ο ρυθμός λίθωσης του βολφραμίου οξείδιο του νιοβίου αυξάνεται σημαντικά.
Παρά τις ενθαρρυντικές δοκιμές, οι μηχανικοί δεν βιάζονται να κάνουν δυνατές δηλώσεις. Και όλα αυτά επειδή η νέα μπαταρία έχει σημαντικό μειονέκτημα: οι διαστάσεις της είναι πολύ μεγαλύτερες από τις αντίστοιχες ιόντων λιθίου με άνοδο γραφίτη.
Γι 'αυτό το λόγο το πεδίο εφαρμογής των νέων μπαταριών δεν είναι τόσο ευρύ. Για παράδειγμα, σε ηλεκτρικά αυτοκίνητα, τέτοιες μπαταρίες δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν. Δεδομένου ότι σε αυτήν την περίπτωση η μπαταρία απλά δεν θα χωράει στο αυτοκίνητο.
Ωστόσο, η γρήγορη φόρτιση / αποφόρτιση νέων μπαταριών τους επιτρέπει να χρησιμοποιούνται, για παράδειγμα, σε συστήματα συσσώρευση στην παραγωγή της λεγόμενης πράσινης ενέργειας (ηλιακοί συλλέκτες, ανεμογεννήτριες και και τα λοιπά.). Επιπλέον, οι νέες μπαταρίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε σταθερούς σταθμούς παραγωγής ενέργειας.
Οι εργασίες για τον εκσυγχρονισμό των υπαρχόντων δειγμάτων συνεχίζονται και οι επιστήμονες ελπίζουν ότι θα είναι σε θέση να βελτιστοποιήσουν τις παραμέτρους της νέας μπαταρίας. Και έτσι αυξάνει την ελκυστικότητά του για εμπορική χρήση.
Αν σας άρεσε το υλικό, τότε μας αρέσει, εγγραφείτε και αφήστε ένα σχόλιο. Ευχαριστώ για την προσοχή!