Nytt litiumbatteri med superprestanda

2013-04-18 14:45 Jan Melin  
Elektroderna i batteriet beskrivs som trediemensionella där den stora ytan gör att uteffekten ökar samtidigt som laddningstiden minskar. Foto: University of Illinois

Forskare i USA har utvecklat ett litiumjonbatteri som kan laddas på några sekunder.

"Föreställ er ett kredikortstunt batteri i mobilen som kan laddas på kortare tid än en sekund".

Så beskriver amerikanska forskare framtiden för ett helt nytt litiumjon-batteri som utvecklats vid University of Illinois i Urbana-Champaign.

Batterikonstruktörer har att välja mellan att deras ackumulator antingen har hög effekt eller ett stort energiinnehåll. Vanligtvis är det svårt att få båda delar om batteriet ska vara litet.

En kondensator kan exempelvis lämna mycket hög effekt under några sekunder medan en bränslecell kan ge mycket energi men med låg effekt.

Nu säger sig forskarna ha lyckat med att utveckla ett batteri som både ger hög effekt och lagrar mycket energi. I sin rapport skriver de att deras batteri har en effekttäthet som både är större än i de bästa superkondensatorerna och två tusen gånger större än i andra "mikrobatterier".

- Det här är ett helt nytt sätt att tänka när det gäller batterier. Ett batteri kan ge en mycket högre effekt än man kunnat föreställa sig, säger William King som är professor i mekanik och teknik i ett pressmeddelande från universitetet.

 Där sägs även att det nya batteriet kan användas i en radiosändare för att sända 30 gånger längre eller använda ett batteri som är 30 gånger mindre.

Batteriet sägs även kunna laddas tusen gånger snabbare än ett konventionellt litiumjon-batteri.

Ett sådant har vanligtvis en solid tvådimensionell anod av grafit och en katod av ett litiumsalt. Det nya batteriet har en porös tredimensionell anod och katod.

Den nya elektrodstrukturen är byggd av cellplast på ett glassubstrat belagt med nickel där ett skikt av nickel-tenn läggs på anoden och ett skikt av mangandioxid blir katoden, förklarar Extreme Tech.

Resultatet bli att dessa porösa elektroder med en stor yta möjliggör fler kemiska reaktioner på ett givet utrymme vilket erbjuder en snabb urladdning vilket ökar uteffekten och snabbar upp laddningen.

Vid sidan av att användas i konsumentelektronik tror forskarna att batteriet kan leda till stora tekniksprång för exempelvis lasrar, sensorer och medicinsk teknik.

- All slags elektronik har hittills begränsats av batteristorlek. Exempel är medicinska apparater och implantat där batteriet är en stor kloss som förbinder mikroelektronik med tunna ledningar. Nu är även batteriet litet, säger William King i pressmeddelandet.

Nästa steg för forskarna, som redan påbörjats, är att skala upp batterierna och integrera dem med andra elektronikkomponenter samt utveckla billiga tillverkningsmetoder.

(Ingressen korrigerad 19/4 2013)

Jan Melin

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

Här är reglerna för kommentarerna på NyTeknik

  Kommentarer

Dagens viktigaste nyheter

Aktuellt inom

Senaste inom

Debatt