Novo identificirani materijali, tj. grupa njih, mogla bi dovesti do bržeg punjenja baterija pa bi tako doveli i do punjenja pametnih mobitela u roku od samo nekoliko minuta. Materijali bi mogli pomoći i u usvajanju takvih 'čišćih' tehnologija u električnim automobilima i solarnim sustavima.
Brzina punjenja baterije ovisi i o brzini kojom se pozitivno nabijene čestice, litijevi ioni, kreću prema negativno nabijenim elektrodama u kojima se skladište. Ograničavajući faktor u izradi 'super' baterija koje se mogu brzo napuniti je brzina kojom ovi litijevi ioni putuju, najčešće putem keramičkih materijala.
Jedno od mogućih rješenja je njihova veličina, tj. napraviti sve u jako malenim primjercima. Tako bi baterije mogle biti napravljene od nano čestica. No njihova je izrada jako skupa i 'zeznuta', pa su znanstvenici u potrazi za alternativnim materijalima s kojima bi mogli prevladati ovaj problem.
I tako su znanstvenici sa Sveučilišta Cambridge identificirali grupu materijala nazvanih niobij-volfram oksidi putem kojih litijski ioni mogu putovati nevjerojatnom brzinom, što bi moglo dovesti i do bržeg punjenja baterija.
"Takvi su oksidi fundamentalno različiti", rekao je Kent Griffith, autor studije objavljene u magazinu Nature. Otkriveni su 1965. godine i imaju krutu, otvorenu strukturu i čestice veće od onih materijala koji se inače koriste prilikom izrade baterija.
Kako bi izmjerili brzinu kretanja litijevih iona u ovim inače neuobičajenim materijalima, znanstvenici su upotrijebili tehnologiju sličnu onoj koja s može naći u MR skenerima. Otkrili su kako litijevi ioni putuju kroz njihove testne materijale stotinu puta brže nego što bi putovali kroz tipične materijale, piše The Guardian.
Još jedna prednost ovih alternativnih materijala je što su jeftini i jednostavni za izradu.
"Ovi oksidi su jednostavni za izradu i ne zahtijevaju upotrebu dodatnih kemikalija ili otapala", naglašava Griffith.
Bolje baterije mogle bi revolucionizirati tehnologije koje se koriste u električnim automobilima i solarnim panelima. Sljedeći korak bi bio optimalizacija upotrebe ovih materijala u punoj bateriji, što se može koristiti u slučaju električnih vozila, rekla je još jedna autorica studije Clare Grey, sa Sveučilišta Cambridge.
"Jedan bi primjer bio i punjenje električnih buseva, jako brzo na nekoj od njihovih stanica", dodaje.
"Otkriće je jako uzbudljivo zbog onoga što može učiniti za performanse baterije", smatra Dan Brett, profesor sa Sveučilišta u Londonu, koji nije sudjelovao u studiji.
"Daje nam to uvid u funkcioniranje mehanizma i mogućnost mjerenja koliko brzo litijevi ioni putuju kroz materijal. Tehnika će također omogućiti ovim materijalima daljnju optimalizaciju, pa možemo s veseljem očekivati buduća poboljšanja u snazi baterije, energiji i njezinoj dugotrajnosti", naglašava Brett.
