Antallet nyregistrerte elektriske kjøretøy (EV-er) i Korea oversteg 100 000 enheter bare det siste året. Norge er det eneste andre landet som har nådd slike tall. De grunnleggende materialene som bestemmer batterilevetiden og ladehastigheten til elektriske kjøretøy som nå er vanlige, er anodematerialer. Den koreanske batteriindustrien har fokusert på å finne revolusjonerende måter å øke batterikapasiteten på gjennom introduksjon av ny teknologi eller andre anodematerialer. Men hva om vi blir kvitt anodematerialene helt?
Et POSTECH-forskerteam ledet av professor soojin park og PhD-kandidat Sungjin Cho (Kemisk institutt), i samarbeid med professor Dong-Hwa Seo og Dr. Dong Yeon Kim (School of Chemical and Energy Engineering) fra Ulsan Institute of Science and Technology (UNIST), har utviklet Lithium Nodeless Batteries som tilbyr lange driftstider på en enkelt lading.
Det nye anodeløse batteriet har en volumetrisk energitetthet på 977Wh/L, 40 % mer enn konvensjonelle batterier (700Wh/L). Det betyr at batteriet kan reise 630 km på en enkelt lading.
Batterier endrer typisk strukturen til anodematerialene når litiumioner strømmer til og fra elektroden under gjentatt lading og utlading. Dette er grunnen til at batterikapasiteten reduseres over tid. Man trodde at dersom det var mulig å lade og utlade kun med en bar anodestrømsamler uten anodematerialer, ville energitettheten, som bestemmer batteriets kapasitet, øke. Imidlertid hadde denne metoden en kritisk svakhet som forårsaket en kraftig økning i volumet av anoden og en reduksjon i sykluslevetiden til batteriet. Denne hevelsen forklares av fraværet av stabil litiumlagring ved anoden.
For å overvinne dette problemet, lyktes forskerteamet med å utvikle et anodeløst batteri i en vanlig brukt karbonatbasert flytende elektrolytt ved å tilsette et ioneledende substrat. Substratet danner ikke bare et beskyttende lag på anoden, men bidrar også til å minimere anodeutvidelsen.
Studien viser at batteriet holdt en høy kapasitet på 4,2 mAh cm-2 og en høy strømtetthet på 2,1 mA cm-2 i lang tid i den flytende karbonatelektrolytten. Det er også vist, både teoretisk og eksperimentelt, at substratene kan lagre litium.
Videre, det som er enda mer slående er at teamet vellykket demonstrerte halvceller i fast tilstand ved bruk av en argyrodittsulfidbasert fast elektrolytt. Dette batteriet forventes å fremskynde kommersialiseringen av ikke-eksplosive batterier ved å opprettholde høy kapasitet i lengre perioder.
| 36V 2Ah litiumbatteri, kompatibelt med alle BLACK+DECKER 36V-verktøy | Bosch 18V batteri og lader startsett |
  |
  |
| umiddelbart kjøp | umiddelbart kjøp |
Studien nylig publisert i Avanserte funksjonelle materialer ble finansiert av Alchemist Project.
[ Images / Crédit : POSTECH / Pixabay ]
[ Communiqué ]
«Gamer. Faller mye ned. Ivrig baconfan. Webaholic. Ølgørd. Tenker. Musikkutøver.»