Ultranopea akkujen lataus uudella anodimateriaalilla26.11.2021
Nikkeliniobaatilla (NiNb2O6) näyttää olevan erittäin houkuttelevia ominaisuuksia ja jopa monien ultranopeiden lataussyklien jälkeen se palaa alkuperäiselle tasolle. Tämä johtuu ensisijaisesti sen houkuttelevasta "avoimesta" ja säännöllisestä kiderakenteesta, mikä johtaa identtisiin varauksensiirtokanaviin. Avoin rakenne tarkoittaa, että se toimii paremmin kuin tavallinen anodimateriaali grafiitti. Myös grafiitti on "avointa" materiaalia ja se on yksinkertaista mutta muutaman nopean latausjakson jälkeen se ei palaa alkuperäiselle tasolle tai se jopa hajoaa. Vaihtoehtoja etsittäessä myös Twenten yliopistossa uudentyyppiset nanorakenteiset materiaalit olivat yksi tutkimusvaihtoehto: haittana voi kuitenkin olla se, että kanavat on järjestetty satunnaisemmin. Tämä voi jopa aiheuttaa litiumin kerääntymistä anodimateriaaliin, mikä heikentää suorituskykyä jokaisen jakson jälkeen. Lisäksi näiden materiaalien valmistus on monimutkaista. Nikkeliniobaatin valmistamiseen ei tarvita puhdastilaa. Tutkijat testasivat ensimmäisiä täysiä akkuja uudella anodimateriaalilla, myös erilaisille olemassa oleville katodimateriaaleille. He päättelevät, että tämä versio olisi ihanteellinen liitettäväksi energiaverkkoon, sähkökäyttöisiin koneisiin, jotka vaativat nopeaa latausta ja purkamista tai sähkökäyttöisissä raskaassa liikenteessä. Uusi anodi soveltuu myös litiumin korvaamiseen esimerkiksi natriumilla, tutkimusjohtaja, professori Mark Huijben sanoo. Uudenlaiset täysin kiinteäaineiset akut ovat laajan kiinnostuksen kohteen mutta niilläkin on haittapuolensa: sähkökemiallisten vuorovaikutusten vuoksi niihin voi muodostua sisäistä impedanssia, mikä rajoittaa sähkövirran kulkua. National Institute of Standards and Technologyn (NIST) tutkijat ja heidän kollegansa ovat nyt paikantaneet paikan, jossa suurin osa sen kerääntymisestä tapahtuu. Aiemmat tutkimukset ovat mittailleet vain keskimääräisen impedanssin koko akun yli. Nyt tutkimustiimi käytti kahta toisiaan täydentävää menetelmää tutkiakseen impedanssia nanomittakaavassa solid-state-litiumioniakun sisällä.
Analysoidessaan löytöjään tutkijat päättelivät, että rajapinnassa havaittua impedanssia voitaisiin vähentää merkittävästi, jos anodin ja elektrolyytin väliin lisättäisiin kerros muuta materiaalia, joka estäisi elektrolyytin ja anodin vuorovaikutuksen suoraan toistensa kanssa. "Haluamme suunnitella rajapinnat niin, että niillä on korkea ionien ja elektronien johtavuus", Strelcov sanoi. Aiheesta aiemmin: Alumiinianodi tarjoaa kestävän vaihtoehdon Uusi nanorakenteinen yhdiste anodille Seuraavan sukupolven litiumakkuja
|
09.08.2022 | Lisää monipuolisia kvanttiantureita |
08.08.2022 | Ihanteellisen puolijohdemateriaalin metsästystä |
05.08.2022 | Polymeeriperustaista akkutekniikkaa |
04.08.2022 | Grafeenin avulla kuvia nesteessä "uivista" atomeista |
03.08.2022 | P-tietokoneiden potentiaali |
02.08.2022 | Transistorista memristoriin: kytkentäteknologiaa tulevaisuutta varten |
01.08.2022 | Pienemmän tehonkäytön neuroverkkoja |
30.07.2022 | Suuri askel pienille moottoreille |
29.07.2022 | Elektronit käyttäytyvät hienojakoisemmin |
27.07.2022 | Erittäin viritettäviä komposiittimateriaaleja |
Siirry arkistoon » |