По словам исследователей из Университета Твенте, используя полностью новый материал, ниобат никеля, для анода литий-ионных батарей, скорость зарядки может быть увеличена в десять раз. Это возможно без риска повреждения анодного материала, выхода из строя батареи или сокращения ее срока службы. Дополнительным преимуществом является несложность процесса изготовления. Исследователь опубликовал свои первые результаты с использованием батарей с новым анодом в журнале Advanced Energy Materials.
Эксплуатационные характеристики аккумуляторов все еще можно значительно улучшить, будь то электромобили или электросети . Более быстрая зарядка и разрядка или более высокая плотность энергии, приводящая к более компактным и легким батареям: часто существует своего рода «компромисс» между этими двумя. Примером могут служить высокоскоростные зарядные устройства на автомагистрали. Не все автомобили и автомобильные аккумуляторы готовы к этому. Следовательно, во всем мире идет поиск новых материалов. Важным аспектом, наряду с техническими характеристиками, является резкое повышение устойчивости и выбросов углекислого газа при производстве аккумуляторов.
Новый материал никель ниобат (NiNb 2 O 6 ) , как представляется , имеет очень привлекательные свойства и даже после многих циклов сверхбыстрой зарядки, он возвращается к исходному уровню. В первую очередь это связано с его привлекательной «открытой» и регулярной кристаллической структурой, в результате чего каналы для переноса заряда идентичны.
Это означает, что он работает лучше, чем стандартный анодный материал графит. Это тоже «открытый» материал, и он простой. Но после нескольких циклов высокоскоростной зарядки он не вернется к исходному уровню или даже выйдет из строя. В поисках альтернатив в Университете Твенте также можно использовать новые типы наноструктурированных материалов: однако недостатком может быть то, что каналы организованы более случайным образом. Это может даже вызвать отложение лития на материале анода, что приведет к ухудшению рабочих характеристик после каждого цикла. Кроме того, изготовление этих материалов затруднено. Для ниобата никеля инфраструктура чистых помещений не требуется.
Однако высокие скорости зарядки и разрядки имеют последствия для веса и плотности энергии. Ниобат никеля компактнее графита, поэтому он имеет более высокую объемную плотность энергии.
Исследователи протестировали первые полностью заряженные батареи с новым анодным материалом, а также для различных существующих катодных материалов. Они пришли к выводу, что эта версия была бы идеальной для внедрения в энергосистему, в машины с электрическим приводом, требующие быстрой зарядки и разрядки, или в тяжелый транспорт с электрическим приводом. Для его использования в автомобилях с электрическим приводом необходимо предпринять некоторые шаги. Новый анод также подходит для замены лития, например, натрием, говорит руководитель исследований профессор Марк Хуиджбен.
Теги: батарея
