Forskare har gjort en ny genombrottsupptäckt som skulle kunna möjliggöra att batterier laddar på bara några minuter. Ny innovation inom kemi och batteridesign gör det möjligt att ladda snabbare än något annat batteri som finns på marknaden idag samtidigt som stabiliteten på lång sikt bibehålls.
Forskare från Cornell University har upptäckt att indium – ett material som främst används för att skapa beläggningar på skärmar och solpaneler – även kan möjliggöra snabb batteriladdning samtidigt som deras kapacitet bibehålls. Indium har en unik kombination av egenskaper som gör att det går att ladda snabbt och bibehålla laddningen.
Forskarna föreslår att denna upptäckt kan göra batterierna mindre och effektivare, särskilt jämfört med andra teknologier som vägbäddade laddningssystem. I sin publikation i tidskriften ”Joule”, med titeln ”Snabbladdning och långtidsförvaring i litiumbatterier”, noterar forskarna att det fortfarande finns mycket arbete att göra: indium är tungt, så det är önskvärt att hitta ett annat material med liknande egenskaper men utan vikten.
Snabb batteriladdning har potential att revolutionera flera branscher, inklusive elektriska fordon. Många förare upplever oro för räckvidden, det vill säga hur länge deras batteri kommer att hålla, vilket förvärras av det faktum att laddning av sådana fordon kan innebära långa väntetider medan bilen är inkopplad.
”Räckviddsångest är en större hindring för elektrifiering av transport än någon annan faktor, som batterikostnad och kapacitet, och vi har identifierat ett sätt att eliminera det genom en rationell design av elektroder”, sa Lynden Archer, en professor i teknik och dekanus för College of Engineering vid Cornell University, som övervakar projektet. ”Om du kan ladda ett elbilsbatteri på fem minuter behöver du inte ha ett batteri tillräckligt stort för att köra 50 mil. Du skulle kunna ha en mindre räckvidd, vilket skulle kunna minska kostnaden för elbilar och möjliggöra bredare användning.”
Som ett resultat pågår det flera projekt för att snabba upp laddningen. Nyligen genomförde ingenjörer vid Brookhaven National Laboratory, ett energidepartement i USA, forskning som presenterade en annan innovation som avsevärt förbättrar batteriladdningshastigheten.
Forskarna upptäckte att tillsatsen av en förening som kallas cesiumnitrat till vissa delar av litiummetallbatterier dramatiskt ökar deras laddningshastighet samtidigt som de möjliggör långvarig prestanda.
Teamet som ansvarar för detta genombrott är en del av konsortiet Battery500, ett samarbete mellan nationella laboratorier och universitet som syftar till att skapa batterier med en energitäthet på 500 wattimmar per kilogram – mer än dubbelt så mycket som vad som är tillgängligt idag.
För att uppnå detta kommer det inte vara möjligt att använda litium-jonbatterier, som de som används idag. Forskare kommer att behöva använda litiummetallbatterier, som har högre energitäthet men möter betydande problem som att välja mellan snabb laddning och lång livslängd.
Dessa upptäckter påverkar utan tvekan utvecklingen av batteriteknik, särskilt inom elektriska fordon. Med dessa innovationer verkar framtidens transportmedel mer lovande än någonsin tidigare. Förbättrad batteriladdningstid och förmågan att hålla en laddning under längre perioder innebär större bekvämlighet för förare, vilket kan påskynda den massiva användningen av elektriska fordon.
Vanliga frågor (FAQ):
Fråga 1: Vad är det nya genombrottet inom batteriladdning?
Svar: Forskare har gjort en genombrottsupptäckt som möjliggör snabbare laddning av batterier på bara några minuter.
Fråga 2: Vilka egenskaper har materialet indium?
Svar: Indium har en unik kombination av egenskaper som gör det möjligt att snabbt ladda och behålla laddningen.
Fråga 3: Vilka fördelar kan denna upptäckt medföra?
Svar: Upptäckten kan göra batterierna mindre och effektivare, särskilt jämfört med andra teknologier.
Fråga 4: Hur kommer detta genombrott påverka elektriska fordon?
Svar: Snabb batteriladdning kan hjälpa till att lösa problemet med ”räckviddsångest” och möjliggöra mindre batterier, vilket minskar kostnaderna och möjliggör bredare användning av elektriska fordon.
Fråga 5: Vilka andra innovationer syftar till att accelerera batteriladdningen?
Svar: Ingenjörer arbetar med att tillsätta en förening som kallas cesiumnitrat till batterier, vilket signifikant ökar laddningshastigheten.
Fråga 6: Vilka problem står litiummetallbatterier inför?
Svar: Litiummetallbatterier har högre energitäthet men står inför problem som att välja mellan snabb laddning och lång livslängd.
Specialiserad ordförråd och språk som används i artikeln:
1. Beläggningar på skärmar och solpaneler – material som används för att täcka skärmar och solpaneler.
2. Energitäthet – mängden energi som lagras inom en given massa.
3. Litium-jonbatterier – en typ av batteri som använder litium och joner för överföring av laddning.
4. Litiummetallbatterier – en typ av batteri som använder litium, metaller och deras joner för överföring av laddning.
Föreslagna relaterade länkar till huvuddomänen:
1. Cornell University
2. Brookhaven National Laboratory
3. United States Department of Energy
The source of the article is from the blog revistatenerife.com