ساخت باتری یون-لیتیومی با توانایی شارژ سریع بسیار بالا

محققان هلندی با استفاده از اکسید تنگستن نیوبیوم و جایگزین کردن آن به جای گرافیت در باتری‌های لیتیومی موفق به ساخت باتری‌هایی با قابلیت شارژ بسیار سریع شده‌اند. این پژوهشگران با بررسی نحوه تبادل لیتیوم در بین دو الکترود، باتری‌های جدیدی طراحی کرده‌اند که دارای مجراهایی پرظرفیت برای جریان یافتن حجم بیشتری از یون‌های لیتیومی است و از این طریق می‌توان ظرفیت ذخیره سازی باتری‌های یادشده را نیز افزایش داد.

محققان دانشگاه «توئنته» هلند در تحقیقات خود روی نوع جدیدی از مواد به نام اکسید تنگستن نیوبیم (NbWO) تمرکز کردند. از این مواد به عنوان یکی از جانشینان گرافیت یاد می‌شود که در الکترود منفی (آند) باتری‌های یون-لیتیوم به کار می‌رود، چرا که اجازه عبور یون‌های لیتیوم با نرخ بسیار بیشتر را می‌دهند.

محققان در این تحقیق مواد NbWO را در فرآیندی به نام تکلیس (Calcination) تحت دمای شدید حرارت دادند تا ذرات بسیار کوچک در مقیاس چند ده یا چند صد نانومتر ایجاد کنند. یکی از خصوصیات این نانوذرات رسانا کردن یون‌های لیتیوم و در نتیجه ایجاد خروجی‌های بسیار بیشتر برای حرکت آنها در باتری است. البته طراحی فعلی این باتری‌ها برای استفاده در محصولاتی مانند خودروهای برقی که به مقدار زیادی انرژی نیاز دارند، مناسب نیست. اما پیش بینی می‌شود در آینده با تغییراتی در طراحی، باتری‌های مذکور با اتومبیل‌های برقی نیز سازگار شوند.