Home » Stiinta » O nouă clasă de materiale poate duce la emergenţa unui nou tip de baterii care se încarcă rapid şi poate revoluţiona industrii de viitor care se află în impas

O nouă clasă de materiale poate duce la emergenţa unui nou tip de baterii care se încarcă rapid şi poate revoluţiona industrii de viitor care se află în impas

Autor: Alexandru Voiculescu 07.31.2018
O nouă clasă de materiale poate duce la emergenţa unui nou tip de baterii care se încarcă rapid şi poate revoluţiona industrii de viitor care se află în impas
Cercetătorii de la Universitatea Cambridge au identificat un grup de materiale care poate fi folosit pentru a face baterii mai eficiente. Materialele au o structură cristalină complexă şi, cu ajutorul lor, ionii de litiu se pot mişca la viteze mai mari decât în materialele din care se fac electrozii. Inovaţia poate duce la baterii care se încarcă mai rapid.

Noii electrozi, din oxizi de niobiu-wolfram, pot reprezenta aşadar o soluţie la bateriile din generaţia următoare. Rezultatele au fost descrise în detaliu în jurnalul Nature.

Multe dintre tehnologiile pe care le folosim în fiecare zi devin din ce în ce mai mici, mai rapide şi mai ieftine, excepţia notabilă fiind bateriile. În afară de posibilitatea ca bateriile să se încarce în doar câteva minute, impedimentele asociate cu crearea unei baterii mai bune sunt două tehnologii ecologice: maşinile electrice şi stocarea la scară largă a energiei solare, scrie Phys.

În cea mai simplă formă a lor, bateriile sunt realizate din trei componente: un electrod pozitiv, unul negativ şi un electrolit. Atunci când o baterie se încarcă, ionii de litiu sunt extraşi de la electrodul pozitiv şi se deplasează prin structura cristalină şi prin electrolit la electrodul negativ, unde sunt stocaţi. Cu cât procesul are loc mai rapid, cu atât bateria poate fi încărcată mai repede.

De obicei, cercetătorii încearcă să facă distanţa dintre electrozi mai mică, pentru a scădea durata călătoriei, dar este un proces dificil şi vor exista în continuare reacţii chimice cu electrolitul. De aceea, în noul studiu, oamenii de ştiinţă au propus o altă abordare: oxizii de niobiu-wolfram care în lucrarea de faţă au o structură deschisă şi rigidă şi particule mai mari decât orice alte materiale de electrozi. Kent Griffith, autorul principal al studiului, este de părere că acest material nu a primit atenţie din cauza structurii sale complexe, dar susţine că tocmai aceasta îi oferă proprietăţile unice de transport.

„Multe materiale se bazează pe aceleaşi două sau trei structuri cristaline, dar aceşti oxizi de niobiu-wolfram sunt diferiţi în mod fundamental”, a precizat Griffith. Oxizii sunt ţinuţi deschişi de „coloane” de oxigen, care le permit ionilor de litiu să se deplaseze în trei dimensiuni. „Aceste coloane de oxigen fac ca aceste materiale să fie mai rigide decât alţi compuşi, iar structurile deschise fac ca ionii de litiu să se deplaseze mult mai rapid”, adaugă cercetătorul.

Vă recomandăm să citiţi şi următoarele articole:

A fost inventată o nouă baterie cu o viaţă mult mai lungă decât orice altă baterie

Un nou dispozitiv hibrid poate elimina nevoia de baterii şi poate oferi energie nelimitată pentru viitoarele telefoane mobile

John Goodenough, creatorul bateriei litiu-ion, este pe cale să revoluţioneze lumea din nou, la venerabila vârstă de 94 de ani

O nouă baterie creată recent poate revoluţiona industria autovehiculelor şi a telefoanelor

Cele mai noi articole
Salutul prin atingerea cotului nu mai este recomandat pe timp de pandemie. Ce spune Organizația Mondială a Sănătății
Salutul prin atingerea cotului nu mai este recomandat pe timp de pandemie. Ce spune Organizația Mondială a Sănătății
Un studiu dezvăluie că românii nu conștientizează cât de grav este diabetul de tip 2
Un studiu dezvăluie că românii nu conștientizează cât de grav este diabetul de tip 2
Cum arăta prima Dacia 1100 scoasă pe linia de producţie a uzinei de la Mioveni
Cum arăta prima Dacia 1100 scoasă pe linia de producţie a uzinei de la Mioveni
Arheologii au descoperit o piscină antică în apropiere de Roma
Arheologii au descoperit o piscină antică în apropiere de Roma
Premiile Ig Nobel. Un experiment care implică heliul și aligatorii, printre „marii laureați”. Lista tuturor câștigătorilor
Premiile Ig Nobel. Un experiment care implică heliul și aligatorii, printre „marii laureați”. Lista tuturor câștigătorilor
Cum au evoluat costumele de baie de-a lungul istoriei. Top 30 de imagini unice
Cum au evoluat costumele de baie de-a lungul istoriei. Top 30 de imagini unice
Amprente vechi de 313 milioane de ani, descoperite în Marele Canion. Ce creatură le-a lăsat în urmă
Amprente vechi de 313 milioane de ani, descoperite în Marele Canion. Ce creatură le-a lăsat în urmă
Un tablou celebru poate fi admirat din nou după trei ani în care a fost restaurat
Un tablou celebru poate fi admirat din nou după trei ani în care a fost restaurat
Forțele Aeriene ale SUA folosesc câinii roboți pentru a-și apăra bazele militare
Forțele Aeriene ale SUA folosesc câinii roboți pentru a-și apăra bazele militare
Un procent șocant din emisiile de CO2 ale lumii sunt cauzate direct de multinaționale
Un procent șocant din emisiile de CO2 ale lumii sunt cauzate direct de multinaționale
Domeniile on-line The Pirate Bay au fost scoase la vânzare
Domeniile on-line The Pirate Bay au fost scoase la vânzare
Guvernul francez alocă 100 de milioane de euro pentru producţia de proteine din plante
Guvernul francez alocă 100 de milioane de euro pentru producţia de proteine din plante
Șapte dintre facultățile Universității București încep cursurile online
Șapte dintre facultățile Universității București încep cursurile online
Cărți și manuscrise de mare valoare de Galilei și Newton, furate din Londra, descoperite în România
Cărți și manuscrise de mare valoare de Galilei și Newton, furate din Londra, descoperite în România
Care sunt dispozitivele compatibile cu noile iOS 14, aiPadOS 14, watchOS 7 și tvOS 14
Care sunt dispozitivele compatibile cu noile iOS 14, aiPadOS 14, watchOS 7 și tvOS 14
Cinci cetăţeni chinezi, acuzați de SUA pentru atacuri cibernetice asupra a peste 100 de companii
Cinci cetăţeni chinezi, acuzați de SUA pentru atacuri cibernetice asupra a peste 100 de companii
Twitter a marcat cu avertisment un mesaj al lui Donald Trump
Twitter a marcat cu avertisment un mesaj al lui Donald Trump
Este un creier? Descoperire sinistră făcută de un american pe o plajă
Este un creier? Descoperire sinistră făcută de un american pe o plajă