Bateria nowej generacji wykorzystuje nanocząsteczki cyny dla lepszego ładowania i dłuższej żywotności

Baterie są w pewnym sensie wąskim gardłem dla wielu nowoczesnych urządzeń i maszyn, w tym laptopów, smartfonów i samochodów elektrycznych. Szybsze ładowanie i dłuższa żywotność to dwa ważne czynniki, które wymagają poprawy. Naukowcy z Pohang University of Science and Technology i Korea Institute of Energy Research zaprezentowali niedawno nową anodę kompozytową, która może być w stanie złagodzić te problemy.

Zamiast grafitu, południowokoreańscy naukowcy wykorzystali nanocząsteczki cyny osadzone w twardym węglu jako materiał anody. Te otoczone węglem nanocząstki cyny są wytwarzane w procesie zol-żel i konwersji chemicznej (redukcji) poprzez ogrzewanie. Ten chemiczny proces produkcji tworzy równomiernie rozłożone nanocząstki cyny w odpornej matrycy z twardego węgla.

Czasopismo ACS Nano donosi ponadto, że modyfikacje te poprawiły stabilność strukturalną i zmniejszyły rozszerzalność objętościową w porównaniu ze zwykłymi anodami grafitowymi. Skutkuje to wyższą gęstością energii tych ogniw akumulatorowych, której towarzyszy zoptymalizowana kinetyka elektrochemiczna. Mówiąc prościej, nowe baterie mogą być ładowane szybciej i są trwalsze.

Baterie litowo-jonowe i sodowo-jonowe korzystają z nanocząsteczek cyny

Gdy elektroda z nanocząsteczkami cyny w twardym węglu jest używana w bateriach litowo-jonowych, bateria wytrzymuje ponad 1500 cykli przy 20-minutowym szybkim ładowaniu. Co więcej, gęstość energii jest 1,5 razy wyższa niż w przypadku baterii ze zwykłą anodą grafitową. Nowa technologia baterii wykazuje również dobrą stabilność i lepszą kinetykę, gdy jest stosowana w ogniwach sodowo-jonowych.