Door Cameron Chai
Een team van onderzoekers legde een rapport over een nieuw lithium-ionen (Li-Ionen) batterijprototype met een 3-D ontwerp bij de de Vergadering en Expositie van de Amerikaanse Chemische Maatschappij voor 241ste Nationale. De nieuwe batterij is ideaal voor het aandrijven van elektrische auto's.
Het 3-D Li-Ionendiebatterijprototype, dat een grootte van een batterij in celtelefoons is wordt gebruikt, kan in 12 minuten aanvulling dan traditionele Li-Ionenbatterij dat aanvulling 2 h neemt. Volgens de onderzoekers, biedt de 3-D architectuur van de batterij de duurzaamheid en de sterkte aan het aan. Het de lossingsvermogen van het prototype is tweemaal dan dat van een traditionele Li-Ionenbatterij aan hoge lossingstarieven. Zijn werkend leven is ook tweemaal dan dat van huidige Li-Ionenbatterijen. De Commerciële 3-D Li-Ionenbatterij zou lichter en dunner dan huidige Li-Ionenbatterijen zijn, aangezien zijn 3-D structuur meer lithiumionen per eenheidsvolume kan opslaan.
De leider van de Studie, het onderzoek van Amy Prieto's bij de Universiteit van de Staat van Colorado maakt deel uit van een initiatief om de prestaties van Li-Ionenbatterijen te verbeteren. De Traditionele Li-Ionenbatterij bevat grafiet als anode, lithiumsamenstelling als kathode en een elektrolyt die de elektroden isoleert. Nochtans, stelt het ontwerp een aantal nadelen, met inbegrip van langzaam herladen voor, het beperkte werkende leven en vereiste van speciale geïntegreerde schakelingen om het oververhitten te elimineren. Het onderzoeksteam heeft het binnenland van de traditionele Li-Ionenbatterij veranderd om deze onderwerpen te behandelen.
De wetenschappers gebruikten koperantimonide nanowires, als anode in plaats van grafiet. Nanowires met een breedte van 1/50,000th van één enkel menselijk haar hebben reusachtige oppervlakte die de hoeveelheid lithiumionen als zelfde die hoeveelheid van grafiet kan tweemaal opslaan per eenheidsvolume wordt opgeslagen. Zij hebben hoge stabiliteit in chemische producten en hittebestendigheid dan grafiet. Nanowires worden georganiseerd in een strak ingepakte 3-D structuur. Voor het definitieve ontwerp, is een dunne laag van elektrolyt dan met een laag bedekt over nanowires, die toen met traditionele lithiumkathode begrensd zijn.
Prieto heeft een bedrijf genoemd Batterij Prieto gevestigd om de nieuwe technologie vooruit te gaan. Zij verwacht dat de commerciële versies van de 3-D Li-Ionenbatterij de markt binnen twee jaar konden bereiken.
Bron: http://portal.acs.org/