Er is een anode gemaakt die het opladen van lithium-ionbatterijen aanzienlijk versnelt

Ondanks alle pogingen om een ​​waardige vervanging voor lithium-ionbatterijen te vinden, heersen ze nog steeds op de markt voor energieopslag. Daarom zijn wetenschappers naast het zoeken naar alternatieven ook bezig met het verbeteren van bestaande batterijen.

Dus een wetenschappelijke groep uit Nederland heeft een nieuw batterijontwerp voorgesteld en al getest dat aanzienlijk hogere laadsnelheden belooft. En dit alles dankzij de nieuwe architectuur van de anode gemaakt van niobium-wolfraamoxide.

Hoe de nieuwe anode is gemaakt

Na grondig onderzoek van het principe van het verplaatsen van lithium tussen de elektroden (in de batterij), de wetenschappelijke groep De Universiteit Twente heeft een nieuw ontwerp van de anode voorgesteld, waarbij de architectuur bijzonder is nanokanalen. Dankzij hen passeert de stroom lithiumionen veel sneller en met minder vertragingen.

Om zo'n nieuwe anode te krijgen, werd besloten om het klassieke grafiet te verlaten en het te vervangen door een veelbelovend materiaal - wolfraam niobiumoxide (

NbWO).

Dit materiaal werd voor het eerst gebruikt in batterijen in 2018, toen ingenieurs aan de universiteit van Cambridge ze berekenden en ontwierpen ook een batterij die qua snelheid zeer goede resultaten liet zien opladen / ontladen.

Universitaire ingenieurs sloegen een iets andere weg in, ze besloten om het materiaal te testen wanneer de deeltjes worden teruggebracht tot nanoschaal.

Hiervoor werd besloten om te ontsteken NbWO en daardoor nanodeeltjes verkrijgen die in grootte variëren van 10 tot 100 nanometer.

De eigenaardigheid van deze microdeeltjes was dus dat ze, zo bleek, vrijwel ongehinderd lithiumionen aan hun grenzen konden passeren.

Nieuwe anodetests en waar deze kan worden toegepast

Nadat de nieuwe anode was ontvangen, begon het team met het actief testen van de nieuwe batterij. Dus het bleek dat als de nanodeeltjes in de anode niet groter zijn dan 100 nanometer, de snelheid van lithiatie van wolfraamniobiumoxide aanzienlijk toeneemt.

Ondanks dergelijke bemoedigende tests hebben ingenieurs geen haast om luide uitspraken te doen. En dat allemaal omdat de nieuwe batterij een aanzienlijk nadeel heeft: de afmetingen zijn veel groter dan die van lithium-ion-tegenhangers met een grafietanode.

Om deze reden is het toepassingsgebied van nieuwe batterijen niet zo breed. In elektrische voertuigen kunnen dergelijke batterijen bijvoorbeeld niet worden gebruikt. Omdat de accu in dit geval gewoon niet in de auto past.

Door nieuwe accu's snel op te laden / ontladen, kunnen ze bijvoorbeeld in systemen worden gebruikt accumulatie bij de productie van zogenaamde groene energie (zonnepanelen, windgeneratoren en enzovoort.). Bovendien kunnen de nieuwe batterijen worden gebruikt in stationaire energiecentrales.

Het werk aan de modernisering van bestaande monsters wordt voortgezet en wetenschappers hopen dat ze de parameters van de nieuwe batterij kunnen optimaliseren. En daarmee de aantrekkelijkheid voor commercieel gebruik vergroten.

Als je het materiaal leuk vond, dan vinden we het leuk, abonneer je en laat een reactie achter. Bedankt voor de aandacht!