Cercetătorii de la Departamentul de Inginerie Chimică și de la Graduate Institute of Ferrous & Energy Materials Technology de la Pohang University of Science and Technology au anunțat dezvoltarea unui material anodic care ar putea revoluționa industria mașinilor electrice.
Eficiența bateriilor litiu-ion, tipul de baterii utilizat în vehiculele electrice, este determinată de capacitatea materialului anodic de a stoca ioni de litiu.
Recent, profesorul Won Bae Kim, de la Departamentul de Inginerie Chimică și de la Graduate Institute of Ferrous & Energy Materials Technology de la Pohang University of Science and Technology (POSTECH, președinte Moo Hwan Kim), a condus o echipă de cercetare pentru a dezvolta un nou material anodic.
Echipa sa, din care au făcut parte doctoranzii Song Kyu Kang și Minho Kim de la Departamentul de Inginerie Chimică, a sintetizat nanofețe de ferită de mangan (Mn3-xFexO4) folosind o nouă metodă de autohibridare care implică un proces simplu derivat din înlocuirea galvanică.
Această tehnică revoluționară sporește capacitatea de stocare de aproximativ 1,5 ori peste limita teoretică și permite încărcarea unui vehicul electric în doar șase minute. Cercetarea a fost recunoscută pentru excelența sa și a fost publicată ca articol de copertă în revista Advanced Functional Materials.
Mașinile electrice au nevoie de cauciucuri speciale. Află de ce!
În acest studiu, echipa de cercetare a conceput o nouă metodă de sintetizare a feritelor de mangan ca material anodic, cunoscut pentru capacitatea sa superioară de stocare a litiului-ion și pentru proprietățile feromagnetice.
În primul rând, a avut loc o reacție de înlocuire galvanică într-o soluție de oxid de mangan amestecat cu fier, ceea ce a dus la un compus heterostructural cu oxid de mangan în interior și oxid de fier în exterior.
În continuare, echipa a folosit o metodă hidrotermală pentru a crea foi de ferită de mangan cu grosimea nanometrică și cu suprafețe extinse.
Această abordare a exploatat electroni puternic polarizați în spin, ceea ce a îmbunătățit semnificativ capacitatea de stocare a unei cantități substanțiale de ioni de litiu. Această inovație a permis echipei să depășească efectiv capacitatea teoretică a materialului anodic din ferită de mangan cu peste 50 %.
Lărgirea suprafeței materialului anodic a facilitat mișcarea simultană a unei cantități mari de ioni de litiu, îmbunătățind astfel viteza de încărcare a bateriei.
Rezultatele experimentale au arătat că sunt necesare doar șase minute pentru a încărca și descărca o baterie cu o capacitate echivalentă cu cea utilizată în vehiculele electrice aflate în prezent pe piață.
Acest studiu a rafinat procesul dificil de sinteză pentru a face o descoperire în ceea ce privește capacitatea teoretică a materialului anodic și pentru a accelera semnificativ procesul de încărcare a bateriei.
Capcana maşinilor electrice. Asigurărilor şi bateriile, scumpiri semnificative