Raziskovalci britanske univerze Cambridge so odkrili novo skupino materialov, ki omogoča hitro polnjenje akumulatorjev (baterij). Novica ni pomembna le za končne uporabnike, temveč tudi za vse, ki razvijajo čiste (energetske) tehnologije.

Odkritje novih materialov ne pomeni le možnosti težko pričakovanega resnično hitrega polnjenja virov energije pametnih telefonov in drugih mobilnih naprav v le nekaj minutah, temveč tudi, kot so povedali omenjeni raziskovalci, potencialno predstavljajo veliki pospešek pri razvoju čistih tehnologij, kot so električni avtomobili in sončna energija.

Kako pospešiti litijeve katione na njihovi poti?

Prednost novih materialov temelji na dejstvu, da je hitrost polnjenja akumulatorjev, tako na pametnih telefonih kot tudi v električnih vozilih in drugje, deloma odvisna od hitrosti, s katero se pozitivno nabiti litijevi kationi premikajo proti negativno nabiti elektrodi.

Pri razvoju akumulatorjev z resnično hitrim polnjenjem je največji omejevalni dejavnik prav ta hitrost premikanja litijevih kationov na njihovi poti, ki je običajno skozi keramične materiale.

Niobijevi volframovi oksidi bodo morda drastično skrajšali čas polnjenja akumulatorjev električnih vozil. Foto: Reuters

Najbližja dozdajšnja rešitev so akumulatorji z nanodelci, toda nanodelci so dragi, njihova priprava pa zahtevna. Znanstveniki si zato želijo, da bi našli primernejše in cenejše materiale.

Zaželene lastnosti ob zaželeni ceni

Niobijevi volframovi oksidi, ki so jih raziskovali, obetajo veliko boljšo rešitev, saj se skozi njih litijevi kationi premikajo neverjetno hitro – tudi večstokrat hitreje kot pri običajnih keramičnih materialih v elektrodah.

Ob teh zaželenih lastnostih je dodatna prednost to, da je priprava teh oksidov preprosta in poceni.

Kot je povedal Kent Griffith, prvi podpisani avtor v članku, objavljenem v reviji Nature, imajo ti oksidi, ki so jih prvič sicer odkrili že leta 1965, bistveno večje delce kot večina drugih materialov, ki se običajno uporabljajo v akumulatorjih.

Za nove kilometre pripravljen že v nekaj minutah

Raziskovalci bodo svoja prizadevanja zdaj usmerili v optimizacijo teh materialov v pravih akumulatorjih, ki bodo zmožni prenesti obratovalne obremenitve, kot jih pričakujejo pri električnih vozilih.

Morda recimo tako, da bi se električni avtobus v mestnem prometu napolnil že med nekajminutnim postankom na (končni) postaji.

• Komentarji