SAMSUNG_092022 Advertisement SAMSUNG_092022 Advertisement SAMSUNG_092022 Advertisement

Prevratná batéria sa používaním rýchlejšie nabíja

0

Vedci zo Štátnej univerzity v Boise a Kalifornskej univerzity v San Diego demonštrovali nový elektródový materiál, ktorý by mohol pomerne nezvyčajným spôsobom uľahčiť oveľa rýchlejšie nabíjanie lítiových batérií. Materiál prijíma optimálnu konfiguráciu atómov v priebehu samotného procesu nabíjania, čím nadobúda podobu nového materiálu, ktorý umožňuje plynulejší transport iónov lítia. V súčasných konštrukciách lítiových batérií sa počas nabíjacích cyklov ióny lítia pohybujú od kladnej elektródy (katóda) k zápornej elektróde (anóda), ale môžu tak robiť len do určitej rýchlosti.

Pri vyšších rýchlostiach nabíjania sa na povrchu grafitovej anódy hromadí kovové lítium, čo zhoršuje výkon batérie a môže spôsobiť skrat, prehriatie alebo dokonca požiar. Tím sa snažil odstrániť túto prekážku na ceste k rýchlejšiemu nabíjaniu pomocou zlúčeniny pentoxid nióbu (Nb2O5). Atómy v pentoxide nióbu sa dajú ľahko usporiadať do mnohých stabilných konfigurácií a vedci prišli na pomerne pohodlný spôsob, ako to urobiť. Pri použití vo funkcii anódy v gombíkovom článku mal pentoxid nióbu spočiatku chaotické, neusporiadané umiestnenie atómov.

Vedci však zistili, že keď sa článok niekoľkokrát nabil a vybil, atómy sa zoradili do usporiadanej kryštalickej štruktúry. S takouto nanoštruktúrou sa výskumníci doteraz nestretli. Opísali ju ako kubickú štruktúru kamennej soli (cubic rock-salt) a umožňuje oveľa ľahší transport iónov lítia do anódy počas nabíjania batérie. Výsledkom je vynikajúca cyklická stabilita pri vysokých rýchlostiach nabíjania, pričom batéria vykazuje kapacitu 225 mAh/g pri 200 mA/g počas 400 cyklov s coulombovskou účinnosťou 99,93 %. Výskum bol uverejnený v časopise Nature Materials.

Zdroj: newatlas.com.

Zobrazit Galériu

Redakcia

Všetky autorove články

Mohlo by vás zaujímať

Mohlo by vás zaujímať