Μια μπαταρία ιόντων λιθίου με εσωτερική δομή από νανοσύρματα χαλκού μπορεί να φορτίσει στο 60% σε 6 λεπτά χωρίς να επηρεάσει την αποθήκευση ενέργειας. Αυτή η πιο αποδοτική μπαταρία μπορεί επίσης να τροφοδοτήσει τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα μια μέρα, επιτρέποντας στους οδηγούς να ταξιδεύουν περισσότερο χωρίς να χρειάζεται να περιμένουν τόσο πολύ για να επαναφορτίσουν το όχημα, γράφει νέος επιστήμονας σχετικά με την ανάπτυξη του Πανεπιστημίου Επιστήμης και Τεχνολογίας της Κίνας στο Χεφέι.

Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου χρησιμοποιούν σε μεγάλο βαθμό συνδετικά για να δημιουργήσουν μια στερεή άνοδο που τείνει να κατανέμει σωματίδια τυχαία σε όλη την κυψέλη. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα πιο αργό χρόνο φόρτισης γιατί μετά από λίγο είναι πιο δύσκολο να βρεθούν αφόρτιστα σωματίδια μέσα στο στοιχείο.

Για να ξεπεραστούν αυτά τα προβλήματα, ο Jao Hongybin, μέλος του προσωπικού και συνάδελφοί του από το Κινεζικό Πανεπιστήμιο Επιστήμης και Τεχνολογίας στο Hefei, σχεδίασαν μια μπαταρία ιόντων λιθίου με δομημένη άνοδο, δηλαδή ένα θετικό άκρο της μπαταρίας. Για να ταξινομήσουν τα σωματίδια κατά μέγεθος και πορώδες, ο Jao και η ομάδα του επικάλυψαν τα σωματίδια της ανόδου του γραφίτη με χαλκό και μικτά νανοσύρματα χαλκού. Τα σωματίδια στη συνέχεια θερμάνθηκαν, ψύχθηκαν και συμπιέστηκαν για να ρυθμιστεί η διατεταγμένη δομή.

Οι άνοδοι μπαταριών λιθίου κατασκευάζονται συνήθως από σωματίδια γραφίτη μέσω των οποίων ρέει φορτίο, και αυτά τα σωματίδια είναι συνήθως διατεταγμένα σε μια αρκετά τυχαία σειρά. Ο Hongbin και η ομάδα του κατέταξαν τα σωματίδια κατά σειρά μεγέθους και βελτίωσαν μια ιδιότητα ηλεκτροδίου που ονομάζεται πορώδες.

Τα καλύτερα αποτελέσματά τους που μετρήθηκαν κατά την ανάπτυξη ήταν ότι οι μπαταρίες τους φορτίστηκαν από μηδέν έως 5,6% και 80% σε 80 λεπτά, αντίστοιχα, ενώ αποθηκεύουν μεγάλες ποσότητες ενέργειας.

Οι ερευνητές δεν κατέγραψαν τον χρόνο που χρειάστηκε για να φτάσει στο 100% κορεσμό. Οι κατασκευαστές ηλεκτρικών αυτοκινήτων συχνά συνιστούν τη φόρτιση των οχημάτων έως και 80% για να διατηρηθεί η διάρκεια ζωής της μπαταρίας. Ένα Tesla θα πρέπει γενικά να είναι γεμάτο από 40% έως 80% σε 40 λεπτά έως μία ώρα. Καταλαβαίνουμε λοιπόν γιατί ο χρόνος φόρτισης από 5 έως 12 λεπτά είναι ένα σοβαρό όπλο στην αγορά.