Nanokettenelektroden k√∂nnen die Batteriekapazit√§t erh√∂hen und die Ladezeit verk√ľrzen

Nanokettenelektroden k√∂nnen die Batteriekapazit√§t erh√∂hen und die Ladezeit verk√ľrzen
Gro√ües Bild: Forscher der Purdue University arbeiten an einer M√∂glichkeit, die Batterielebensdauer zu verl√§ngern, die Stabilit√§t zu erh√∂hen und die Ladezeit zu verk√ľrzen. Das ist ein Versprechen, das wir immer wieder von der wissenschaftlichen Gemeinschaft geh√∂rt haben, aber k√∂nnten sie diesmal tats√§chlich etwas Glaubw√ľrdiges finden?

Wie Kayla Wiles von der Purdue University hervorhebt, haben Wissenschaftler aus Antimon eine gitterartige Struktur namens “Nanochain” geschaffen, ein chemisches Element mit dem Symbol Sb und der Ordnungszahl 51, mit dem die Ionenkapazit√§t von Lithiumionen in Batterien erh√∂ht wird.

Bei Tests mit Knopfzellenbatterien stellte das Team fest, dass die Nanokettenelektrodeneinheiten nach einer 30-min√ľtigen Aufladung die doppelte Lithiumionenkapazit√§t der Graphitelektrodenbatterien erreichten, die in heutigen Batterien am h√§ufigsten verwendet werden. Dies war bei √ľber 100 Lade- / Entladezyklen der Fall.

Einige handels√ľbliche Batterien verwenden bereits Antimon-√§hnliche Verbundwerkstoffe als Elektroden, aber das Material neigt dazu zu quellen, wenn es Lithiumionen absorbiert, manchmal bis zu dreimal. Wie Sie sich vorstellen k√∂nnen, f√ľhrt dies zu ernsthaften Sicherheitsbedrohungen.

Um der Expansion entgegenzuwirken, verwendeten Purdue-Wissenschaftler ein Reduktions- und Keimbildner, um die erforderliche Expansion zu ber√ľcksichtigen. Das Reduktionsmittel Ammoniakborat erzeugt Hohlr√§ume im Inneren der Nanokette, die Raum f√ľr Expansion bieten und zur Unterdr√ľckung des Elektrodenversagens beitragen.

Vilas Pol, Professor f√ľr Chemieingenieurwesen an der Purdue University, sagte beim Testen: “Es gibt im Wesentlichen keine √Ąnderung von Zyklus 1 zu Zyklus 100, daher haben wir keinen Grund zu der Annahme, dass Zyklus 102 nicht derselbe sein wird.”

Nat√ľrlich sind Theorie und Aktualit√§t sehr unterschiedliche Dinge. Die Wahrheit ist, dass viel mehr Tests erforderlich sind, um die Langzeitsicherheit von Nanochainelektroden zu bestimmen. Es ist ein gro√üartiger erster Schritt, der 100 Lade- / Entladezyklen √ľberstanden hat, aber in der realen Welt durchlaufen Batterien im Laufe ihrer Lebensdauer Tausende von Lade- / Entladezyklen.