MIT kehittää uutta materiaalia tehdäkseen akuista tehokkaampia ja latautuakseen nopeammin
(Kuvan luotto: Massachusetts Institute of Technology)
Ulkomaisten tiedotusvälineiden mukaan Massachusetts Institute of Technologyn (MIT) tutkijat ovat kehittäneet uuden materiaalin, jonka sanotaan auttavan akkuja latautumaan nopeammin.
Akkujen tehokkuuden parantaminen edistää vihreämpää tulevaisuutta. Nykyisellä edistyneellä akkuteknologialla on kuitenkin useita haittoja, kuten pitkät latausajat. Toinen haaste MIT:n tutkijoiden mukaan on yhdistää korkea latauskapasiteetti "kondensaattorien pitkään käyttöikään" akun suunnittelun aikana.
Tällä hetkellä laajalti käytettynä sähkökemiallisena laitteena litiumioniakuilla on korkea latauskapasiteetti, mutta niissä on puute latausajan suhteen. Tutkijat kokeilevat malleja, jotka sisältävät monia edullisia orgaanisia materiaaleja vaihtoehtona litiumioniakuille. Havaittiin, että akun johtavuus heikkeni. Kuten muissakin modulaarisissa suunnittelumenetelmissä, litiumioniakkujen ja kondensaattoreiden yhdistäminen tietyissä laitteissa on liian monimutkaista ja kallista. Näiden ongelmien vuoksi MIT-tutkija Tianyang Chen sanoi, että "on välttämätöntä kehittää elektrodimateriaaleja, jotka yhdistävät litiumioniakkujen korkean latauskapasiteetin kondensaattorien nopeaan lataukseen ja pitkän käyttöiän kanssa."
Tiimi keksi yhdistelmän orgaanisia materiaaleja, joita voitaisiin käyttää akun katodeissa (elektrodeissa, jotka varastoivat litiumia akun purkautuessa). Aiemmat yritykset käyttää orgaanisia materiaaleja ovat epäonnistuneet, koska ne liukenevat akun elektrolyyttiin. "Strategiat, kuten polymerointi ja orgaanisten molekyylien syntetisointi liukenemattomilla lisäaineilla, voivat rajoittaa elektrodien liukenemista", Chen sanoi. "Kuitenkin sellaisten orgaanisten materiaalien suunnittelu, jotka ovat luonnostaan liukenemattomia, mutta voivat silti kuljettaa ja varastoida latausta nopeasti, on haastavaa."
MIT-laboratoriossa luotu materiaali pystyi kuitenkin pysymään vakaana. "Tutkijat raportoivat bis-tetraamino-p-bentsokinonin ja sen polymeerianalogin poly(bis-tetraamino-p-bentsokinonin) orgaanisiksi materiaaleiksi, joilla on pseudokapasitiivisia ominaisuuksia" sähköenergian varastointilaitteissa, "joissa on suuri varauksen tallennuskapasiteetti korkeilla lataus-purkausnopeuksilla. "
Orgaaninen materiaali pystyy varastoimaan 310 mAh latausta, mikä on suunnilleen kaksinkertainen nykyisten litiumioniakkujen katodien kapasiteettiin verrattuna. Näitä materiaaleja käyttämällä akun latausaika voidaan lyhentää 33 sekuntiin.
Tutkijoiden mukaan runsaiden magnesium- tai natriumionien käyttäminen litiumin sijaan, jota on rajoitetusti, voisi tuottaa optimoituja tuloksia pienemmillä kustannuksilla.
CR.GASGOO ELISA