Улучшенный катод мог привести к литиевым батареям, полностью наполняющим в секундах и освобождающимся от обязательств одинаково быстро – обеспечение быстрого повышения энергии для электромобилей. К тому же, трансгрессия полагается уже коммерциализирующиеся на материалы. Таким образом, быстродействующие обработки могли добраться до рынка в течение нескольких лет.Существует несколько типов мощных литий-ионных аккумуляторов.
Те, которые держат большую часть энергии за вес, обычно используемый в ноутбуках и сотовых телефонах, сделаны из литиевого окcида кобальта. Но та смесь является относительно дорогой, делая такие литиевые клетки слишком дорогими для заявлений, таких как гибридные автомобили. Батареи, сделанные с литиевым железным фосфатом (LiFePO4), являются возможной заменой, потому что та компания является значительно более дешевой. Но это не держит столько же энергии и традиционно не спешило наполнять и выброс.
Центры западни скорости на пути ионы лития двигаются в LiFePO4-содержание электрода или катода. Это – последний шаг в преобразовании химической энергии, сохраненной в батарее к электрической энергии, когда батарея освобождается от обязательств. Катод составлен из крошечных частиц LiFePO4, и литиевые ионы должны шевелиться глубоко в частицах.
Джербрэнд Седер, материаловед из Массачусетского технологического института в Кембридже, и коллеги ранее управлял подробными компьютерными моделями, показавшими, что ионы быстро входят в частицы, как только они находят проход внутри. Но они часто становятся одержимыми поверхностью частиц, неспособных найти вход.Производители батарей недавно улучшили вопросы покрытием частицы LiFePO4 с углеродом, помогающим ионам переместиться более быстро вокруг внешней стороны для нахождения точки входа.
Теперь Седер и его студент Бюнгву Канг сделали значительную прибыль путем замены углеродного покрытия еще более проводящим гладким материалом, сделанным из фосфата лития. Результат, Седер говорит, то, что маленькие клетки, сделанные из нового материала, могли освободить от обязательств свою энергию всего через 9 секунд, больше чем в 30 раз быстрее, чем клетки LiFePO4 без гладкого покрытия и в 100 раз быстрее, чем коммерческие литий-ионные аккумуляторы.«Это – очень хорошее понятие», говорит Марка Доев, материаловед и эксперт по батарее в Лоуренсе Беркли Национальная Лаборатория в Калифорнии.
Поскольку LiFePO4 недорог и и химически и тепло стабилен, это могло доказать благо для гибридных электромобилей, которые могут быстро повторно привести их батареи в действие когда под энергией бензина. Это могло также привести к новому поколению аккумуляторов, которые энергию в минутах, а не часах это часто берет сегодня.
Седер говорит, что его группа уже лицензировала трансгрессию для двух компаний, надеющихся коммерциализировать технологию.