Για να ξεπεράσουν τους αργούς χρόνους φόρτισης των συμβατικών μπαταριών ιόντων λιθίου, οι επιστήμονες του Ιαπωνικού Ινστιτούτου Προηγμένης Επιστήμης και Τεχνολογίας ανέπτυξαν ένα νέο υλικό ανόδου που επιτρέπει την εξαιρετικά γρήγορη φόρτιση.
Παραγόμενο μέσω μιας απλής, περιβαλλοντικά ορθής και αποτελεσματικής προσέγγισης που περιλαμβάνει την πύρωση ενός πολυμερούς βιολογικής προέλευσης, το νέο αυτό υλικό διατήρησε επίσης το μεγαλύτερο μέρος της αρχικής του χωρητικότητας για χιλιάδες κύκλους.
Τα αποτελέσματα αυτής της μελέτης θα ανοίξουν το δρόμο για μπαταρίες ταχείας φόρτισης και μεγάλης διάρκειας ζωής για EV.
Οι Ιάπωνες επιστήμονες κατάφεραν να σταθεροποιήσουν το εν λόγω πολυμερές σε θερμοκρασία έως και 800 βαθμούς Κελσίου. Χάρη σε αυτό το βενζιμιδαζόλιο, θα μπορούσαν να κατασκευάσουν μια άνοδο άνθρακα με υψηλή περιεκτικότητα σε άζωτο (που φτάνει το ποσοστό ρεκόρ του 17%).
Για να γίνει κατανοητή αυτή η ανακάλυψη, πρέπει να σημειωθεί ότι η κίνηση των ιόντων λιθίου εντός των κυψελών μπορεί να αυξηθεί με την αύξηση της απόστασης μεταξύ των στρωμάτων άνθρακα της ανόδου.
Για να επιτευχθεί αυτό, χρησιμοποιούνται υλικά όπως το άζωτο, αν και αυτό δυσχεραίνει τον έλεγχο της διαδικασίας. Τα ποσοστά είναι γενικά πολύ χαμηλά και ορισμένα αποτελέσματα δεν ξεπερνιούνται.
Τώρα, από την Ιαπωνία, με τη βοήθεια των βενζιμιδαζόλων, είναι δυνατόν να αυξηθεί το άζωτο που υπάρχει και, μαζί με αυτό, η απόσταση μεταξύ των στρωμάτων άνθρακα. Ως εκ τούτου, η ταχύτητα επαναφόρτισης είναι ταχύτερη.
Για να ελέγξουν την ανακάλυψη, οι ερευνητές ανέπτυξαν μισές και πλήρεις κυψέλες, στις οποίες πραγματοποίησαν πειράματα φόρτισης και εκφόρτισης με πολύ ενθαρρυντικά αποτελέσματα.
Στις μελέτες, η άνοδος εξασφάλισε πολύ γρήγορη μετακίνηση των ιόντων λιθίου και μετά από 3.000 κύκλους διατήρησε το 90% της αρχικής της χωρητικότητας.
Το μεγάλο πλεονέκτημα αυτής της μελέτης είναι ότι το πολυμερές είναι βιολογικής προέλευσης, οπότε μπορεί να παραχθεί με χαμηλές εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα, αξιοποιώντας στο έπακρο τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις των μεθόδων κατασκευής αυτού του τύπου κυψελών.
Σύμφωνα με τους Ιάπωνες ερευνητές, θα μπορούσαν να βρουν εφαρμογή όχι μόνο στον τομέα των ηλεκτρικών αυτοκινήτων, αλλά και στα ηλεκτρονικά είδη ευρείας κατανάλωσης.