Ταχύτερη φόρτιση μπαταριών λιθίου μέσω ασφάλτου

Πέμπτη, 05 Οκτωβρίου 2017 16:30
UPD:16:30
Tour Group/Rice University

Ο χημικός Τζέιμς Τουρ ανέπτυξε ανόδους πορώδους άνθρακα με άσφαλτο οι οποίες επιδεικνύουν εξαιρετική σταθερότητα μετά από πάνω από 500 κύκλους φόρτισης- αποφόρτισης. Το υλικό αυτό επίσης εμφανίζεται πολλά υποσχόμενο όσον αφορά σε χρήση για σκοπούς συσκευών ταχείας φόρτισης/ αποφόρτισης που απαιτούν υψηλή πυκνότητα ενέργειας.

Μία μικροποσότητα ασφάλτου ίσως να είναι το «κλειδί» για μπαταρίες λιθίου-μετάλλου υψηλής χωρητικότητας οι οποίες φορτίζονται 10 με 20 φορές γρηγορότερα από τις σημερινές μπαταρίες λιθίου- ιόντων που κυκλοφορούν στο εμπόριο, σύμφωνα με επιστήμονες του Rice University στις ΗΠΑ.

Ο χημικός Τζέιμς Τουρ ανέπτυξε ανόδους πορώδους άνθρακα με άσφαλτο οι οποίες επιδεικνύουν εξαιρετική σταθερότητα μετά από πάνω από 500 κύκλους φόρτισης- αποφόρτισης. Το υλικό αυτό επίσης εμφανίζεται πολλά υποσχόμενο όσον αφορά σε χρήση για σκοπούς συσκευών ταχείας φόρτισης/ αποφόρτισης που απαιτούν υψηλή πυκνότητα ενέργειας.

«Η χωρητικότητα αυτών των μπαταριών είναι τεράστια, αλλά αυτό που είναι εξίσου αξιοσημείωτο είναι το ότι μπορούμε να τις πάμε από τη μηδενική φόρτιση στην πλήρη φόρτιση μέσα σε πέντε λεπτά, αντί για τον τυπικό χρόνο των δύο ωρών ή και παραπάνω που απαιτείται σε άλλες μπαταρίες» είπε ο Τουρ.

Οι ερευνητές είχαν χρησιμοποιήσει προηγουμένως ένα παράγωγο της ασφάλτου για να «αιχμαλωτίζουν» αέρια θερμοκηπίου από φυσικό αέριο. Αυτή τη φορά προέβησαν στην ανάμειξη ασφάλτου με αγώγιμες νανοΐνες γραφενίου, και κάλυψαν αυτό το μείγμα με λίθιο μέσω ηλεκτροχημικής εναπόθεσης. Στη συνέχεια συνδύασαν την άνοδο με μια κάθοδο θειωμένου άνθρακα για να παράξουν πλήρεις μπαταρίες για σκοπούς δοκιμών. Οι μπαταρίες αυτές έδειξαν υψηλή πυκνότητα ισχύος της τάξης των 1.322 βατ ανά κιλό και υψηλή πυκνότητα ενέργειας της τάξης των 943 βατωρών ανά κιλό. Επίσης, διαπιστώθηκε άλλο ένα όφελος: Η αποτροπή της δημιουργίας δενδριτών λιθίου, που προκαλούν προβλήματα στους ηλεκτρολύτες μπαταριών εάν επεκταθούν πολύ.