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
Un cățeluș cu blana verde, numit „Fistic”, s-a născut în Sardinia. Cum poate fi explicat fenomenul foarte rar
Un cățeluș cu blana verde, numit „Fistic”, s-a născut în Sardinia. Cum poate fi explicat fenomenul foarte rar
Spot, unul dintre roboții produși de Boston Dynamics, primește o serie de upgrade-uri
Spot, unul dintre roboții produși de Boston Dynamics, primește o serie de upgrade-uri
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
Folosirea mașinilor electrice nu va rezolva problema încălzirii globale – studiu
Folosirea mașinilor electrice nu va rezolva problema încălzirii globale – studiu
Dietele bogate în ceaiuri, fructe de pădure și mere pot reduce tensiunea arterială
Dietele bogate în ceaiuri, fructe de pădure și mere pot reduce tensiunea arterială
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
Găurile negre ar putea deveni acceleratoare masive de particule
Găurile negre ar putea deveni acceleratoare masive de particule
Imagini spectaculoase cu o haită de lupi, surprinse în pădurile din Neamț
Imagini spectaculoase cu o haită de lupi, surprinse în pădurile din Neamț
India şi SUA semnează un acord militar pentru transferul datelor sensibile obţinute prin sateliţi
India şi SUA semnează un acord militar pentru transferul datelor sensibile obţinute prin sateliţi
Primul muzeu de artă dedicat pandemiei
Primul muzeu de artă dedicat pandemiei
Familia regală a României și-a făcut canal de Youtube
Familia regală a României și-a făcut canal de Youtube
Anticorpii COVID-19 scad semnificativ după câteva luni, sugerând că imunitatea de grup ar fi greu de obținut
Anticorpii COVID-19 scad semnificativ după câteva luni, sugerând că imunitatea de grup ar fi greu de obținut
Ce îi determină pe români să devină loiali unei mărci
Ce îi determină pe români să devină loiali unei mărci
Primul cuib de viespi gigantice asiatice descoperit în Statele Unite a fost eradicat cu succes
Primul cuib de viespi gigantice asiatice descoperit în Statele Unite a fost eradicat cu succes
Pentru prima dată, gheața din Arctica nu a reușit să se refacă până la sfârșitul lunii octombrie
Pentru prima dată, gheața din Arctica nu a reușit să se refacă până la sfârșitul lunii octombrie
O clădire istorică din Shanghai, salvată de la demolare, după ce a fost „plimbată” pe roți într-un loc nou
O clădire istorică din Shanghai, salvată de la demolare, după ce a fost „plimbată” pe roți într-un loc nou
Cercetătorii au descoperit, în premieră, o legătură moleculară între anumite alimente și riscul apariției cancerului
Cercetătorii au descoperit, în premieră, o legătură moleculară între anumite alimente și riscul apariției cancerului
Aderarea României la Tripla Alianță, mijloc de asigurare a securității după obținerea independenței
Aderarea României la Tripla Alianță, mijloc de asigurare a securității după obținerea independenței