Nästa generations batteri använder tennnanopartiklar för bättre laddning och livslängd

Batterier är något av en flaskhals för många moderna enheter och maskiner, inklusive bärbara datorer, smartphones och elbilar. Snabbare laddningshastigheter och bättre livslängd är två viktiga faktorer som behöver förbättras. Forskare vid Pohang University of Science and Technology och Korea Institute of Energy Research presenterade nyligen en ny kompositanod som kanske kan lösa dessa problem.

Istället för grafit använder de sydkoreanska forskarna tennnanopartiklar inbäddade i hårt kol som material för anoden. Dessa kolinbäddade tennnanopartiklar framställs med en sol-gel-process och en kemisk omvandling (reduktion) genom upphettning. Denna kemiska produktionsprocess skapar jämnt fördelade tennnanopartiklar i en motståndskraftig hård kolmatris.

I tidskriften ACS Nano rapporterar vidare att dessa modifieringar har förbättrat den strukturella stabiliteten och sänkt volymutvidgningen jämfört med vanliga grafitanoder. Detta resulterar i högre energitäthet i dessa battericeller, vilket åtföljs av optimerad elektrokemisk kinetik. Enkelt uttryckt kan dessa nya batterier laddas snabbare och är mer hållbara.

Litiumjon- och natriumjonbatterier drar nytta av tennnanopartiklar

När en elektrod med tennnanopartiklar i hårt kol används i litiumjonbatterier håller batteriet i mer än 1.500 cykler med 20 minuters snabbladdning. Dessutom är energitätheten 1,5 gånger högre än för batterier med en vanlig grafitanod. Den nya batteritekniken visar också god stabilitet och bättre kinetik när den används i natriumjonceller.