Neues Elektrodenmaterial zur Erhöhung der Ladekapazität von Lithiumbatterien entwickelt

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Lithiumbatterien sind für die Zukunft vieler Anwendungen, einschließlich Elektrofahrzeuge, vielversprechend, aber tendenziell unerschwinglich, so ein in Japan ansässiges Forscherteam.

Dieses Team unter der Leitung von Naoaki Yabuuchi, Professor an der Yokohama National University, hat ein neues Elektrodenmaterial entwickelt, um Lithiumbatterien nicht nur billiger, sondern auch langlebiger und mit höherer Energiedichte zu machen.Die Ergebnisse wurden am 25.

März vor der Veröffentlichung in gedruckter Form in Materials Today online zur Verfügung gestellt.

Laut Yabuuchi haben viele Forscher die Fähigkeit der Batterie, eine Ladung zu halten, erfolgreich verbessert, aber noch nicht die Menge der Ladung, die die Batterie auf eine nützliche Weise zerstreuen kann – wie etwa die Versorgung eines Elektrofahrzeugs für eine längere Fahrzeit.”Elektrodenmaterialien mit höherer Energiedichte werden benötigt, um Lithium-Ionen-Batterien voranzubringen und um Elektrofahrzeuge weiterzuentwickeln”, sagte Yabuuchi.

Unser Beitrag zeigt ein neues Elektrodenmaterial für diesen Zweck auf”.Elektrodenmaterialien in Batterien helfen dabei, die gespeicherte Energie aufzunehmen und zu entladen, um die Batterie mit Strom zu versorgen.

Das Material, aus dem die Elektrode besteht, beruht auf dem Austausch von Elektronen und Lithium-Ionen und verändert die Effektivität, mit der die Batterie arbeitet, erheblich.

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In früheren Studien stellten die Forscher fest, dass Lithium-Ionen, gemischt mit Mangan-, Titan- und Sauerstoff-Ionen, einen ausgezeichneten Input-Output für Elektronen und Lithium-Ionen bieten, aber die Austauschgeschwindigkeit ist zu langsam, um sie in praktischen Batterieanwendungen zu nutzen.Yabuuchi und sein Team untersuchten die chemische Kombination und beschlossen, sie mit einer ähnlichen Mischung aus Lithium-, Sauerstoff-, Mangan- und Titan-Ionen zu paaren, aber sie kann auch auf eine gewünschte Partikelgröße gemahlen werden.

Kleinere Partikel in Nanogröße können sich schneller und leichter über die Elektrode bewegen, selbst bei Raumtemperatur.

Die nanogroße Elektrode aus Mangan- und Titan-Ionen führt zu einem robusteren Austausch von Elektronen und Lithium-Ionen,….

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