Vědci vyvinuli nový typ elektrod, díky kterému by baterie mohly být nabity za několik sekund místo několika hodin. Tato technologie by samozřejmě mohla najít uplatnění v celé řadě oblastí. Nabízí se využití u spotřební elektroniky, ale také u elektromobilů.
Tým z Drexel University zkombinoval vlastnosti superkondenzátorů s vlastnostmi tradičních baterií s velkými úložnými kapacitami, a to za použití inovativního materiálu nazvaného MXene.
U dobíjecích baterií jsou ionty drženy v portech (tzv. redox active sites). Čím více portů baterie obsahuje, tím více pojme energie. MXene je plochý nanomateriál, který na první pohled připomíná sendvič – „chleba“ je tvořený vodivým uhlíkem a „náplň“ kovem. Struktura vytvoří velké množství portů, ovšem i bariéry k volnému pohybu iontů.
Aby se ionty k portům dostaly, musí se smět volně pohybovat. Odborníci proto k elektrodě přidali hydrogel a vytvořili porézní strukturu s velkým množstvím portů a vynikající vodivostí. Díky tomu mohou ionty proudit, jak se jim zlíbí.
„V tradičních bateriích a superkondenzátorech mají ionty k portům křivolakou cestu, což nejen vše zpomaluje, ale navíc vytváří situaci, kdy při vysokých nabíjecích rychlostech jen málo iontů dosáhne svého cíle,“ vysvětlila Maria Lukatskaya.
„Ideální elektrodová architektura by měla umožňovat přesun iontů do portů něčím jako vysokorychlostními dálnicemi, nikoliv jednosměrkami. Naše konstrukce makroporézních elektrod toto splňuje, což umožňuje rychlé nabíjení – v řádech sekund i menších,“ dodala.
Zdroj: DrexelNOW
