Foto: © Сake78 (3D & photo) / Dollar Photo Club

Rychlejší nabíjení Li-Ion baterií

Většina výzkumů v oblasti baterií se soustředí na jejich kapacitu nebo životnost, v tomto případě došlo i na rychlost nabíjení. Umožnit by to mohl nový typ elektrod.

Podle článku výzkumníků z University of Cambridge, který byl publikován v časopisu Nature, by efektivnější anoda lithiové baterie mohla být vyrobena z oxidu wolframu a niobu.
Při nabíjení baterie se ionty lithia přenášejí z kladné elektrody na zápornou. Oxidy wolframu a niobu mají takovou strukturu, že ionty lithia se tímto krystalem mohou pohybovat ve třech rozměrech, materiál je přitom mechanicky stabilní. Současné anody Li-Ion baterií z grafitu mají ten problém, že při příliš rychlém nabíjení se zde z iontů lithia vytvářejí vlákna (dendrity), která mohou způsobit zkrat/vzplanutí/výbuch baterie. Anoda proto představuje úzké hrdlo, bez ohledu na vodivost samotného elektrolytu.
Skrz strukturu oxidu wolframu a niobu se ionty pohybují rychle, dokonce o několik řádů rychleji než grafitem (při stejném nabíjecím napětí) a bez rizika zkratu. Rychlost pohybu iontů lithia vědci změřili pomocí speciální spektroskopické techniky (pulsed field gradient nuclear magnetic resonance spectroscopy). Pravda je, že elektroda z oxidu wolframu a niobu oproti té grafitové zřejmě nabídne menší hustotu energie/kapacitu (materiál je těžší než grafit). Oproti jiným alternativním materiálům ovšem ve prospěch oxidu wolframu a niobu má hrát fakt, že jeho výroba je jednoduchá a levná. Baterie tohoto typu by oproti těm stávajícím pracovala s nižším napětím, což by mohlo ale současně znamenat vyšší bezpečnost.
Rychlejší nabíjení baterií není jen záležitostí spotřební elektroniky. Mělo by smysl pro elektrická auta i pro ukládání energie generované ve špičkách solárních a větrných elektráren.

Kent J. Griffith et al, Niobium tungsten oxides for high-rate lithium-ion energy storage, Nature (2018). DOI: 10.1038/s41586-018-0347-0
Zdroj: Phys.org

Více hodnot než qubit: Jiný přístup ke kvantovým počítačům

Zvyšování počtu provázaných qubitů nemusí být jediná cesta, jak dosáhnout kvantových počítačů s potřebnou výpočetní …

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close