Anoda z niobianu niklu, dziesięciokrotnie przyspieszyć ładowanie akumulatorów

Anoda z niobianu niklu, czyli jak dziesięciokrotnie przyspieszyć ładowanie akumulatorów

Kolejny tydzień i kolejna „rewolucja akumulatorów”. Nie poradzimy nic z tym, że przyszłość maluje się w barwach zarówno elektryczności, jak i magazynów, które mogą ją przechowywać. Mowa nie tylko o akumulatorach w smartfonach, pojazdach czy samolotach, ale też potężnych placówkach, które będą przechowywać energię w razie m.in. niesprzyjającej pogody dla turbin wiatrowych, czy paneli słonecznych. Tym jednak razem naukowcom udało się dziesięciokrotnie przyspieszyć ładowanie akumulatorów, co jasno wskazuje na wykorzystanie rozwiązania właśnie w samochodach elektrycznych, jak i smartfonach.

Uwaga, uwaga – kolejny akumulator nowej generacji. Tym razem wyjątkową szybkość ładowania zapewniła anoda z niobianu niklu

Przybliżoną strukturę akumulatora zapewne każdy z Was zna. Zwykle składa się przynajmniej z jednego ogniwa, w którym znajduje się elektrolit oraz para elektrod – katoda i anoda. Ta ostatnia jest obecnie produkowana głównie z grafitu i miedzi, radząc sobie przyzwoicie… ale nie tak dobrze, jakbyśmy chcieli. Nie jest bowiem w stanie zagwarantować ultraszybkiego ładowania przy zachowaniu swojej trwałości oraz bezpieczeństwa. Dąży się więc do rozwiązania tego problemu i jednym z nich jest podmiana grafitu na materiał, który będzie bardziej porowaty i tym samym ma więcej kontaktu z elektrolitem.

Czytaj też: Jak strzela LAV 700 8×8? Armia sprawdziła nowy pojazd z XH913 Bushmaster

Tesla 4680, nowe ogniwa akumulatorowe Panasonica
To ogniwo Tesli 4680 zapowiadane na rewolucję akumulatorów BEV

Niedawne odkrycie naukowców University of Twente, które zostało przybliżone w publikacji Advanced Energy Materials, wzięło pod lupę jednego z potencjalnych kandydatów na materiał tego typu i tak właśnie powstała anoda z niobianu niklu. Ta cechuje się „otwartą i regularną” strukturą krystaliczną z identycznymi, powtarzającymi się kanałami, co pozwala ponoć na przyspieszenie obecnego poziomu ładowania akumulatorów nawet dziesięciokrotnie.

Czytaj też: Procesor kwantowy firmy IBM Eagle to pierwszy krok do detronizacji klasycznych superkomputerów

Jednak niobian niklu nie jest tylko kolejnym odpowiednio porowatym materiałem, z którego można stworzyć anodę. Proponowano już wiele alternatyw, ale ich wady w postaci szybkiej degradacji możliwości danego ogniwa, czy skomplikowanego procesu produkcyjnego, nie zdołały „przepchnąć” ich dalej do produkowanych masowo „akumulatorów nowej generacji”. Ten z wykorzystaniem niobianu niklu już powstał i wedle testów naukowców jego ogniwo ładowało się 10-krotnie szybciej w porównaniu z obecnymi ogniwami litowo-jonowymi.

Zestaw akumulatorów dla elektrycznego samochodu

Czytaj też: Jak mechanizm ciepłowodów usprawni szybkie ładowanie elektrycznych samochodów?

Cechowało się nawet wyższą gęstością energii, co potencjalnie może doprowadzić do pojemniejszych lub mniejszych ogniw oraz ogromną trwałością, jak na taki etap prac. Po 20000 cyklach ładowania ogniwo z anodą z niobianu niklu pogorszyło swoją pojemność do jedynie 81%. Wedle naukowców ukazuje to ich potencjał, ale i tak nadal należy zrealizować całą masę badań na ich temat, więc o masowej produkcji dziś nawet się nie wspomina.