17 feb. 1999
1 minuut
Een researchteam onder leiding van Hansan Liu, Gilbert Brown en Parans Paranthaman van het Oak Ridge National Laboratory heeft ontdekt dat met titaniumdioxide een bijzonder geschikt materiaal is te maken voor lithium-iobatterijen. In vergelijking met conventionele technologieën zou de laad- en ontlaadsnelheid met dit materiaal verbluffend zijn.
"We kunnen onze batterij tot 50% van de volle capaciteit laden in zes minuter", zegt Liu: "In een traditionele lithium-ionbatterij op grafietbasis zou hij met dezelfde stroom slechts tot 10% van de capaciteit zijn geladen".
Vergeleken met commercieel verkrijgbaar lithiumtitanaat, levert de vinding van het ORNL ook een hogere capaciteit op: 256 in plaats van 165 milliampère-uur per gram. Dergelijke eigenschappen, en het feit dat oxidematerialen extreem veilig zijn en een lange levensduur hebben, maken het materiaal bij uitstek geschikt voor hybride elektrische voertuigen en andere toepassingen waar hoge vermogens nodig zijn.
De resultaten, die onlangs zijn gepubliceerd in Advanced Materials, zouden ook een bijzondere betekenis kunnen hebben voor gebruik in stationaire energie-opslagsystemen voor zonne- en windenergie en voor smart grids. Bovendien zou het materiaal volgens Liu heel goedkoop kunnen zijn.
Kern van de vinding is de nieuwe structuur van titaniumdioxide, de onderzoekers spreken van mesoporeuze TiO2-B microbolletjes, met kanalen en poriën die een onbelemmerde ionenstroom met een condensatorachtig mechanisme mogelijk maken. Daardoor kan een lithium-ionbatterij waarvan de grafiet elektrode is vervangen door TiO2-B snel laden en ontladen.
Paranthaman merkte dat het door de microbolvorm van het materiaal mogelijk is om elektroden op traditionele manier te maken met compacte elektrodelagen. Hij ontdekte echter ook dat het productieproces van het materiaal complex is en veel stappen vergt.
Anderen lazen ook
