Zespołowi inżynierów z Northwestern University w stanie Illinois, pod kierownictwem prof. Harolda H. Kunga, udało się stworzyć elektrodę do baterii litowo-jonowych (takich, jakie są umieszczane w telefonach komórkowych czy iPodach), która dziesięciokrotnie zwiększa ich pojemność i skraca czas ich ładowania. Na czym polega ten przełom?
Jak pewnie wiecie, baterie litowo-jonowe zasilają urządzenia dzięki reakcji chemicznej, w wyniku której jony litu przemieszczają się od anody do katody w ośrodku zawierającym elektrolity, natomiast w trakcie ładowania baterii zachodzi ruch w odwrotnym kierunku. Niestety ma to swoje ograniczenia - sama pojemność baterii jest ograniczona przez to, ile jonów litu można upakować na anodzie i katodzie, zaś prędkość ładowania zależy od tego, jak szybko jony przemieszczają się przez ośrodek do anody. Zespołowi prof. Kunga udało się połączyć dwie technologie, które rozwiązują wszystkie dotychczasowe problemy - połączyli warstwy krzemu ze stabilizującymi warstwami grafenu. To znacznie zwiększyło pojemność baterii i powstrzymało spadek jej wydajności. Badacze wykorzystali również proces utleniania do stworzenia malutkich dziurek (od 10-20 nanometrów) w warstwach grafenu, co pozwoliło na przyspieszenie transportu jonów do anody... i jednocześnie 10-krotnie skróciło czas ładowania baterii! Niestety ta technologia pojawi się na rynku dopiero za 3-5 lat...
W opisanym powyżej badaniu naukowcy skupili się tylko na anodzie, ale w planach mają badania nad katodą, jak również stworzenie elektrolitu, który umożliwiłby baterii na automatyczne (ale odwracalne oczywiście) "zamknięcie" się przy wysokich temperaturach - to ostatnie rozwiązanie mogłoby okazać się bardzo przydatne w samochodach elektrycznych.
Artykuł opisujący to odkrycie został opublikowany w "Advanced Energy Materials", a z opisem badania i jego wyników możecie się zapoznać na stronie Northwestern University.
Źródło: Science Daily
Brak komentarzy:
Prześlij komentarz