Tika izveidots anods, kas ievērojami paātrina litija jonu akumulatoru uzlādi

Neskatoties uz visiem mēģinājumiem atrast cienīgu litija jonu akumulatoru aizstājēju, tie enerģijas krātuves tirgū joprojām valda visaugstāk. Tāpēc papildus alternatīvu meklēšanai zinātnieki nodarbojas arī ar esošās baterijas uzlabošanu.

Tātad zinātniskā grupa no Nīderlandes ir ierosinājusi un jau izmēģinājusi jaunu akumulatora dizainu, kas sola ievērojami lielāku uzlādes ātrumu. Tas viss pateicoties jaunajai anoda arhitektūrai, kas izgatavota no niobija-volframa oksīda.

Kā tika izveidots jaunais anods

Rūpīgi izpētījusi litija pārvietošanas principu starp elektrodiem (akumulatorā), zinātniskā grupa Tventes universitāte ierosināja jaunu anoda dizainu, kura arhitektūrā ir īpaši nanokanāli. To dēļ litija jonu plūsma iziet daudz ātrāk un ar mazāku kavēšanos.

Lai iegūtu tik jaunu anodu, tika nolemts atteikties no klasiskā grafīta un aizstāt to ar daudzsološu materiālu - volframa niobija oksīdu (NbWO).

Šis materiāls pirmo reizi tika izmantots baterijās jau 2018. gadā, kad inženieri Kembridžas universitātē viņi arī aprēķināja un izstrādāja akumulatoru, kas uzrādīja ļoti pienācīgus rezultātus ātruma ziņā uzlāde / izlāde.

Universitātes inženieri gāja nedaudz citu ceļu, viņi nolēma pārbaudīt materiālu, kad tā daļiņas tiks samazinātas līdz nanoskaļai.

Šim nolūkam tika nolemts aizdegties NbWO un tādējādi iegūt nanodaļiņas, kuru izmērs svārstās no 10 līdz 100 nanometriem.

Tātad šo mikrodaļiņu īpatnība bija tāda, ka, kā izrādījās, viņi gandrīz netraucēti spēja šķērsot litija jonus pie savām robežām.

Jauni anoda testi un kur tos var pielietot

Pēc jaunā anoda saņemšanas komanda sāka aktīvi testēt jauno akumulatoru. Tātad izrādījās, ka, ja nanodaļiņas anodā nepārsniedz 100 nanometru lielumu, tad volframa niobija oksīda litēšanas ātrums ievērojami palielinās.

Neskatoties uz tik uzmundrinošajiem testiem, inženieri nesteidzas ar skaļiem paziņojumiem. Un tas viss tāpēc, ka jaunajam akumulatoram ir ievērojams trūkums: tā izmēri ir daudz lielāki nekā litija jonu kolēģiem ar grafīta anodu.

Šī iemesla dēļ jauno bateriju izmantošanas joma nav tik plaša. Piemēram, elektriskajās automašīnās šādas baterijas nevar izmantot. Tā kā šajā gadījumā akumulators vienkārši neietilps automašīnā.

Tomēr jaunu akumulatoru ātra uzlāde / izlāde ļauj tos izmantot, piemēram, sistēmās uzkrāšanās tā sauktās zaļās enerģijas ražošanā (saules paneļi, vēja ģeneratori un utt.). Turklāt jaunās baterijas var izmantot stacionārās elektrostacijās.

Darbs pie esošo paraugu modernizēšanas turpinās, un zinātnieki cer, ka viņi spēs optimizēt jaunā akumulatora parametrus. Un tādējādi palielina tā pievilcību komerciālai lietošanai.

Ja jums patika materiāls, tad mums tas patīk, abonējiet un atstājiet komentāru. Paldies par uzmanību!