Batteriet som laddas upp på några sekunder

2018-05-18 13:15  
Den övre delen av bilden, som inte är skalenlig, visar hur anod (grå), separator (grön) och katod (blå) är sammanflätade. Den undre delen av bilden visar komponenternas molekylära strukturer. Bild: Wiesner Group Foto: Wiesner Group

Forskare vid Cornell University utvecklar ett batteri som ska kunna laddas upp på bara några sekunder. Hemligheten är en ny sorts batteriarkitektur.

Genom att integrera batterikomponenterna i en tredimensionell arkitektur på nanoskala kan batteriernas effekt förbättras avsevärt. Det menar forskare vid Cornell University, som har utvecklat ett batteri där anod, katod och separatorn är sammanflätade i en självmonterande, gyroidformad struktur.

Enligt Ulrich Wiesner, teknikprofessor vid Cornell University och den som har lett arbetet, ska den nya arkitekturen eliminera i princip alla förluster som orsakas av "döda volymer" i en enhet.

”Än viktigare, om vi krymper dimensionerna på dessa interpenetrerande domäner till nanoskala, som vi har gjort, får du en högre energidensitet. Med andra ord kan du komma åt energin mycket snabbare än med konventionella batteriarkitekturer” säger Ulrich Wiesner i en kommentar på universitetets hemsida.

Tar sekunder att ladda batteri

Att ladda ett sådant här nanobatteri ska enligt Ulrich Wiesner bara behöva ta några sekunder, kanske ännu snabbare.

Batteriets anod består av tunna, självmonterande gyroidformade kolfilmer. Dessa har tusentals porer, 40 nanometer breda. Porerna beläggs genom elektropolymerisering med en tio nanometer tjock, elektriskt isolerande, jonledande separator. Katoden, som görs av svavel, fyller en del av porerna.

Har sökt patent

Eftersom svavlet inte leder ström används även den elektriskt ledande polymeren som kallas Pedot, som också är kruxet med batteriet just nu. Materialet degraderar efter upprepad laddning och urladdning, något forskarna arbetar för att lösa. Men de har redan sökt patentskydd för sitt arbete.

Den vetenskapliga artikeln ”Block Copolymer Derived 3-D Interpenetrating Multifunctional Gyroidal Nanohybrid for Electrical Energy Storage” har publicerats i Energy and Environmental Science.

Ania Obminska

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

Aktuellt inom

Debatt