Dieses Anodenmaterial kann dazu beitragen, eine lange Lebensdauer von Lithiumbatterien zu bieten und ein ultraschnelles Aufladen zu unterstützen

Schon bald können Sie als Team von Forschern der Indisches Institut für TechnologieGandhinagar (IITGN) und die Japan Advanced Institute of Science and Technology (JAIST) hat eine neue erfunden Anode Material, das ermöglicht Lithiumbatterien innerhalb von Minuten wieder aufgeladen werden. Nach Angaben des Teams wurde das neue zweidimensionale (2D) Anodenmaterial unter Verwendung von Nanoblättern entwickelt, die aus Titandiborid (TiB2) gewonnen wurden, einem Material, das einem mehrfach gestapelten Sandwich ähnelt, bei dem Metallatome zwischen Borschichten vorhanden sind. „Was diese Arbeit besonders nützlich macht, ist die Tatsache, dass die Methode zur Synthese von TiB2-Nanoblättern von Natur aus skalierbar ist. Sie erfordert lediglich das Mischen der TiB2-Partikel in einer wässrigen Lösung aus verdünntem Wasserstoffperoxid und das Umkristallisieren Technologie ist die Skalierbarkeit der limitierende Faktor.

„Unsere Methode zur Synthese dieser TiB2-Nanoblätter erfordert nur Rühren und keine komplizierte Ausrüstung, was sie sehr gut anwendbar macht“, sagte Kabir JasujaDr. Dinesh O Shah, außerordentlicher Professor für Chemieingenieurwesen am IITGN. Ziel der Forschungsteams am IITGN und JAIST war es, ein Material für die Anode zu entwickeln, das nicht nur schnell ermöglicht aufladen von a Batterie sondern erleichtert auch seine lange Lebensdauer. „Diese transformative Forschungsinnovation hat ein reichhaltiges Potenzial für die Übertragung aus dem Labor in eine reale Anwendung. Derzeit gehören Graphit und Lithiumtitanat zu den am häufigsten verwendeten Anodenmaterialien in den kommerziell erhältlichen Lithium-Ionen-Batterien (LIBs), die Laptops mit Strom versorgen. Mobiltelefone und Elektrofahrzeuge. LIBs mit Graphitanode, die extrem energiedicht ist, können ein Elektrofahrzeug hunderte von Kilometern in einem Ladezyklus antreiben“, Jasuja sagte. „Diese haben jedoch ihre eigenen Herausforderungen an der Sicherheitsfront, da sie anfällig für Brandgefahren sind. Lithiumtitanat-Anoden sind sicherere und bevorzugtere Alternativen, und diese erleichtern auch das schnelle Aufladen. Aber diese haben eine geringere Energiedichte, was das bedeutet Sie müssten häufiger aufgeladen werden“, fügte er hinzu. Das Team hatte noch eine weitere Überlegung: Das Material sollte so beschaffen sein, dass es auf einfache, skalierbare Weise synthetisiert werden kann, damit es bestehende Technologien transformieren kann. Die Forscher glauben, dass dies eine vielversprechende Technologie für kommerzielle Anwendungen ist, bei denen eine hohe Energiedichte, hohe Leistung, eine lange Lebensdauer und ultraschnelles Laden erwünscht sind. Das Forschungsteam plant, diese Arbeit aus dem Labor in eine reale Anwendung zu überführen. „Heutzutage nimmt der Bedarf an Hochgeschwindigkeits-Lade-Entlade-Technologie enorm zu, um in Zukunft eine breite Kommerzialisierung verschiedener Arten von Elektrofahrzeugen zu ermöglichen einzigartige 2D-Materialien. „Wir hoffen, dass die kontinuierliche Forschung zur Bequemlichkeit der Nutzer von Elektrofahrzeugen, zu einer geringeren Luftverschmutzung auf der Straße, insbesondere in Städten, und zu einem weniger stressigen, mobilen Leben beitragen wird, was die Produktivität der Gesellschaft steigern wird“, sagte er Noriyoshi MatsumiProfessor für Materialchemie am JAIST.

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