Wissenschaftler in China haben sich ein sogenanntes extrem schnelles Laden ausgedacht, mit dem ein Lithium-Ionen-Akku in weniger als sechs Minuten eine Kapazität von 60 Prozent erreichen kann.
Der Durchbruch wird in der Welt der Elektrofahrzeuge als bedeutend angesehen, wo die Ladezeiten weit hinter denen herkömmlicher Fahrzeuge zurückbleiben, und könnte sie in dieser Hinsicht zu einem sehr attraktiven Angebot machen, wenn sich die Ladesituation verbessert.
Forscher der University of Science and Technology of China haben ihre Arbeit auf eine der beiden Elektroden in einer Lithium-Ionen-Batterie konzentriert, die Anode genannt wird.
Es ist für Wissenschaftler auf diesem Gebiet von großem Interesse, da die verbesserten Anoden große Leistungsvorteile bieten könnten, darunter das Halten von viel mehr Leistung und das viel schnellere Laden.
Eine aufregende Möglichkeit besteht darin, die Mischung aus Graphit und Kupfer durch reines Lithiummetall zu ersetzen, ein gefeiertes Traummaterial, das die bis zu 10-fache Speicherkapazität bestehender Geräte bieten könnte.
Weitere interessante Beispiele sind das Einbringen experimenteller Nanokugeln in die Anode, um die Kapazität zu erhöhen, oder das vollständige Weglassen der Anode, um die Batterie kleiner und billiger zu machen.
Die Autoren dieser neuen Studie versuchten, die Standardanode zu verbessern, indem sie eine neue poröse Architektur mit darin verstreuten Graphitpartikeln einer bestimmten Größe entwickelten.
Die Idee war, die ungeordnete Natur moderner Anoden anzugehen, die Lücken aufweisen, was bedeutet, dass sich Batterien nicht so gut für schnelles Laden eignen, indem theoretische Modelle auf Partikelebene verwendet wurden, um die optimale Anordnung zu bestimmen.
Neben der Verteilung von Partikeln unterschiedlicher Größe und Abstände in der Anode fügten die Wissenschaftler auch Kupfer-Nanodrähte und eine Kupferbeschichtung hinzu und nutzten Erhitzen und Abkühlen, um ihre neue Komponente zu bilden.
Die neue Anode wurde Berichten zufolge in eine Standard-Lithium-Ionen-Batterie eingebaut und ermöglichte es ihr, in 5,6 Minuten bis zu 60 Prozent und in 11,4 Minuten bis zu 80 Prozent aufzuladen.
Wissenschaftler sehen die Technologie als vielversprechendes Sprungbrett für das Schnellladen von Elektrofahrzeugen und weisen auf ein Schnellladeziel von 10 Meilen (16 km) Fahrt pro Lademinute hin.
Die Studie wurde in der Fachzeitschrift Science Advances veröffentlicht.
2022-05-03 09:32:01
Autor: Vitalii Babkin